^{Липецкий государственный технический университет}

Кафедра электропривода
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по ­­­­­­­­­­­­ Теории электропривода
СТАТИЧЕСКИЕ И ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ


подпись, дата
Студент _____________________ _____Горбунов Д. В._____

Группа _______ЭП-09-1_______

Преподаватель


ученая степень, ученое звание

подпись, дата
_________________ __________________ _____Теличко Л.Я._______

Липецк 2012

I. ЭЛЕКТРОПРИВОД С ДВИГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА ПАРАЛЛЕЛЬНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ

1.1.Задание для курсового проекта

Таблица 1. Задание для электропривода с двигателем постоянного тока параллельного возбуждения (Вариант 1.3).

J	Мс	доп	р
Н·м·с2	Н·м	с-2	с-1
24	230	95	105

М_с– момент статический (активный с реактивной составляющей);

_доп - допустимое ускорение;

_р- рабочая скорость

J - суммарный момент инерции механизма, приведенный к валу двигателя (с учетом момента инерции самого двигателя) при нагрузке M_c1 и M_c2

Цикл работы механизмов состоит из следующих операций: подъем груза с и опускание с . Операции содержат режимы пуска, установившейся работы, предварительно­го понижения скорости и торможения.

1.2. Выбор двигателя постоянного тока параллельного возбуждения

Ориентировочная мощность двигателя:



Частота вращения вала двигателя:



Двигатель выбираем по каталогу [2. Прилож. 7].

---

Двигатель постоянного тока продолжительного режима типа П, 220 В защищенный, параллельного возбуждения с регулированием частоты вращения 1:2.

Характеристики выбранного двигателя П82:

Номинальная мощность: Р_н = 42 кВт.

Частота вращения вала двигателя: n = 1500 об/мин.

Номинальный ток якоря: I_н = 218 А.

Суммарное сопротивление обмоток якоря и дополнительных полюсов:

при 75˚ С ;

Сопротивление обмотки параллельного возбуждения: r_пар =40,4 Ом.

Число активных проводников якоря: N = 234.

Число параллельных ветвей якоря: 2а = 2.

Момент инерции якоря: J=3,1 кг·м².

Число витков полюса параллельной обмотки: w_пар = 936.

Магнитный поток полюса полезный: Ф = 17,4 мВб.

Номинальный ток возбуждения параллельной обмотки: I_ВН = 3,89 А.

Максимальная допустимая частота вращения: n_max = 2250 об/мин.

Масса двигателя: Q = 435 кг.

1.3. Построение электромеханических характеристик электродвигателя

Построение электромеханических характеристик ω=f(I) электродвигателя осуществляется для следующих схем:

• 
  пуск и разгон в 3 ступени;
  
• 
  с установившейся скорости понижение до 0,2ω_р;
  
• 
  противовключение с установившейся скорости;
  
• 
  пуск в обратном направлении в 3 ступени;
  
• 
  противовключение с установившейся скорости.
  

Все величины сопротивлений резисторов при расчете указаны при 75 ⁰С. На рисунке 1 приведены электрические схемы включения двигателя постоянного тока параллельного возбуждения.

Рисунок 1. Схемы включения двигателя постоянного тока параллельного возбуждения.

1.4. Расчет номинальных величин:

Номинальная скорость:

.

Постоянная двигателя параллельного возбуждения:

.

Скорость идеального холостого хода:

.

Момент статический при движении в прямом направлении:

.

Момент статический при движении в обратном направлении:

---

.

Статический ток при движении в прямом направлении:

.

Статический ток при движении в обратном направлении:

.

Естественная характеристика строится по двум точкам:

• 
  I=0 А; ω= ω_о=164,532 с^-1;
  
• 
  I=I_н=218 А; ω=ω_н=157 с^-1.
  

Уравнение естественной электромеханической характеристики:



а) Расчет сопротивлений пусковых резисторов (число ступеней: n=3).

Задаемся пусковым током:

.

Пусковое сопротивление:

.

Отношение сопротивлений смежных ступеней:

.

Ток перехода на следующую ступень:

,

Сопротивления ступеней пускового реостата:



Сопротивления составных частей пускового реостата:



Уравнения электромеханических характеристик при разгоне двигателя:



б) Понижение до 0,2ω_р с установившейся скорости.



Уравнение электромеханической характеристики при шунтировании цепи якоря:



в) Торможение противовключением;

Характеристика при торможении противовключением строится по двум точкам:

• 
  I=0 А; ω= -ω_о= -164,5 рад/c.
  
• 
  I= -I₁ = -545 А; 0,2ωp=21 рад/c.
  

Сопротивление противовключения:
.

Уравнение электромеханической характеристики при торможении противовключением:



г) Пуск в обратном направлении в 3 ступени;

Пуск двигателя при реверсе осуществляется аналогично, только изменяется полярность напряжения питания. Следовательно, характеристики будут аналогичны, но располагаться в III и IV квадрантах.

д) Противовключение с установившейся скорости.

Характеристика при торможении противовключением строится по двум точкам:

---

• 
  I=0 А; ω= ω_о= 164,5 рад/с.
  
• 
  I= I_пуск = 545 А; ω= ω_c2= -162,2 рад/с
  

Сопротивление противовключения:

.

Уравнение электромеханической характеристики при торможении противовключением:



По результатам, полученным в пункте 1.3 построим электромеханические характеристики работы двигателя постоянного тока параллельного возбуждения в вышеперечисленных режимах (рисунок 2).


Рисунок 2. Электромеханические характеристики двигателя для заданных режимов работы.



Рисунок 2. Электромеханические характеристики двигателя.

1.5. Механические характеристики двигателя при колебаниях напряжения ±20%

1.5.1. Двигатель с независимым возбуждением.



Рисунок 3. Схема включения двигателя.

Номинальное напряжение:

Значение напряжения питания двигателя:

Уравнение механической характеристики:

.

Увеличение напряжения на 20%:

Значение напряжения питания двигателя:

Уравнение механической характеристики:

.

Уменьшение напряжения на 20%:

Значение напряжения питания двигателя:

Уравнение механической характеристики:

.

По результатам, полученным в данном пункте, построим предельные характеристики при изменении напряжения на 20% от номинального значения (рисунок 5).
1.5.2. Двигатель с параллельным возбуждением



Рисунок 4. Схема включения двигателя.

Номинальное напряжение:

Значение напряжения питания двигателя:

Уравнение механической характеристики:

---

Увеличение напряжения на 20%:

Значение напряжения питания двигателя:

Т.к. величина изменения тока возбуждения равна величине изменения напряжения питания, то по кривой намагничивания [2.Рис.2-14] найдем изменение потока:



Уравнение механической характеристики:

.

Уменьшение напряжения на 20%:

Значение напряжения питания двигателя:

Т.к. величина изменения тока возбуждения равна величине изменения напряжения питания, то по кривой намагничивания [2.Рис.2-14] найдем изменение потока:

.

Уравнение механической характеристики:

.

По результатам, полученным в данном пункте, построим предельные характеристики при изменении напряжения на 20% от номинального значения (рисунок 6).



Рисунок 5. Механические характеристики двигателя независимого возбуждения при изменении напряжения на 20%



Рисунок 6. Механические характеристики двигателя параллельного возбуждения при изменении напряжения на 20%

1.6. Характеристики динамического торможения


Рисунок 7. Схема включения режима ЭДТ.

1.6.1. Построим характеристику динамического торможения (ЭДТ 1) =f(I), обеспечивающую замедление с ускорением не превышающим ^{доп=112с-2;} M_с=0,5M_н; J_Σ=J_дв.



Где М_С=230 Н м;

Ток статический:



Найдем скорость перехода на характеристику динамического торможения:



Найдем момент, который развивает двигатель при переходе с естественной характеристики на характеристику динамического торможения с максимальным ускорением:

---

Смотрите также файлы

• Описание товара или услуги.docx

• МЖ.docx

• Практических заданий по дисциплине экологическое право.docx

• Бизнесплан промышленной теплицы на 1000 квадратов Алматы, 2021.docx

• Контрольная работа за 1 полугодие 2 класс Ф. И. ученика.docx