Файл: Курсовой проект по Теории электропривода статические и динамические характеристики электроприводов подпись, дата.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 27.03.2024

Просмотров: 28

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.




Найдем ток, протекающий через двигатель при таком моменте:

.

Найдем параметры резистора при ЭДТ:



Уравнение электромеханической характеристики при ЭДТ :



1.6.2. Построим характеристику динамического торможения (ЭДТ 2) =f(I), по условию максимального тока Iдоп=2,5Iн; JΣ=Jдв.

Максимальный ток якоря: .

Найдем параметры тормозного резистора:

.

Характеристика ЭДТ может быть построена по двум точкам:

  • I=0 А; ω= 0 рад/с.

  • I= -Iпуск = -545 А; ωперех= 158,6 рад/с.

Уравнение электромеханической характеристики при ЭДТ 2 :



По результатам, полученным в этих пунктах, построим характеристики ЭДТ 1 и ЭДТ 2 двигателя (рисунок 8).



Рисунок 8. Электромеханические характеристики ЭДТ.

1.7. Исследование двухмассовой ЭМС.



Рисунок 9. Схема двухмассовой ЭМС.

Здесь Мс1=0; J1=Jдв=3,1 кг·м2; J2=2,7Jдв= 8,37 кг·м2; ; Mс2=Mс

Жесткость упругой механической связи можно рассчитать из следующего соотношения:





Рисунок 10. Структурная схема двухмассовой ЭМС.

Передаточная функция модели:



Амплитудно-фазовая частотная характеристика:



Амплитудная частотная характеристика:



По полученному уравнению строим АЧХ при воздействии возмущения на вал механизма (рисунок 11).

АЧХ показывает, что при малых частотах воздействия момента амплитуда скорости стремится к бесконечности и при дальнейшем увеличении ω амплитуда резко падает. Но при подходе ω к частоте собственных колебаний двухмассовой системы Ω12=1 рад/с амплитуда резко возрастает и устремляется к бесконечности. При дальнейшем увеличении частоты амплитуда резко падает и приближается к 0.


Таким образом, двухмассовая система вызывает дополнительные нагрузки, и даже без зазора вызывает резонанс.



Рисунок 11. Амплитудно-частотная характеристика двухмассовой ЭМС.
1.8. Механическая характеристика разомкнутой системы УП-Д.
Рисунок 12. Схема включения системы УП-Д.

1.8.1. Механическая характеристика разомкнутой системы УП-Д, для eп=220 В и внутреннем сопротивлении управляемого преобразователя rп=1,8∙rдв75= 0,083 Ом.

Уравнение механической характеристики в общем виде:

.

При М=0:

.

При М=Mн=Iнн =218·1,337=291,5 Н·м:

.

Уравнение механической характеристики:



Строим график механической характеристики в режиме УП-Д при eп=220 В (рисунок 13).

1.8.2. Механическая характеристика разомкнутой системы УП-Д, для eп=110 В и внутреннем сопротивлении управляемого преобразователя rп=1,8∙rдв75=0,083 Ом.

Уравнение механической характеристики в общем виде:

.

При М=0:

.

При М=Mн= Mс=230 Н·м:

.

Уравнение механической характеристики:



Строим график механической характеристики в режиме УП-Д при eп=110 В (рисунок 13).

Рисунок 13. Механическая характеристика разомкнутой системы УП-Д

УП-Д



II. РАСЧЕТ ЭЛЕКТРОПРИВОДА С АСИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ.

Типоразмер

электродвигателя




Энергетические показатели





Механическая характеристика

Параметры схемы замещения, о.е

Момент инерции

КПД %



mk















J, кг∙м3

Синхронная частота вращения 1500 об/мин

4АНК280М4У3

160

92,5

0,88

330

300

2,0

2,6

10,7

3,3

0,024

0,12

0,028

0,14

0,65


Таблица 2. Исходные данные (Вариант 1.3).

2.1. Определение параметров АД.

Номинальная скорость:



Номинальный момент на валу двигателя:



Номинальный электромагнитный момент:



Номинальное сопротивление ротора:



Номинальный фазный ток статора определяется по формуле:



Найдем сопротивления статора и ротора из относительных значений:









Значение реактивного сопротивления короткого замыкания:



Зная значения сопротивлений статора, ротора, короткого замыкания, уточняем значение максимального электромагнитного момента:





Таблица 3. Абсолютные значения сопротивлений.












0,018

0,021

0,089

0,103

0,192
Дальнейший расчет ведем по расчетным значениям сопротивлений.
2.2. Расчет и построение механических и электромеханических характеристик

2.2.1. Естественные механические и электромеханические характеристики.

Расчет механической характеристики ведем по формуле Клосса:






Расчет электромеханической характеристики ведем в соответствии со схемой замещения асинхронного двигателя.



2.2.2. Реостатные механические и электромеханические характеристики.



Необходимое значение сопротивления найдем из условия:

где:





Расчет критического скольжения:



Расчет механической характеристики с введением добавочного сопротивления:





Расчет электромеханической характеристики:





Рисунок 14. Естественная и реостатная механические характеристики



Рисунок 15. Естественная и реостатная электромеханические характеристики

3.2.3. Пуск асинхронного двигателя в 3 ступени

Расчет пусковых сопротивлений производится аналитическим методом.

Зададимся значением переключающего момента:



Найдем соотношение пиков момента к моментам перекючения:



Проверяем пиковые моменты:



Определяем сопротивления цепей:







Сопротивления пускового реостата по ступеням:








Пусковая диаграмма приведена на рисунке 16.



Рисунок 16. Пусковая диаграмма

3.3. ПОСТРОЕНИЕ ГРАНИЧНЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИ ЧАСТОТНОМ РЕГУЛИРОВАНИИ С M=const В ДИАПАЗОНЕ 10:1

Приближенный закон регулирования напряжения при изменении частоты вытекает из формулы критического момента:



Выбирая соответствующие напряжения, следуя данному закону, строим механические характеристики для f=50 Гц, f=75 Гц и f=100 Гц по формулам:

,

;

Электромеханические характеристики построим по формулам:



Данные характеристики представлены на рисунках 17 и 18.



Рисунок 17. Механические характеристики частотного регулирования



Рисунок 18. Электромеханические характеристики при частотном регулировании
3.3. ПОСТРОЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИ ИЗМЕНЕНИИ НАПРЯЖЕНИЯ.

Построим механические характеристики при изменении напряжения:

U1=Uном; U'1=0,7Uном; U''1=0,5Uном;

Для построения характеристик воспользуемся следующими формулами:





Построенная характеристика приведена на рисунке 19.


Рисунок 19. Электромеханические характеристики при изменении напряжения.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК



  1. Теличко Л.Я Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Теория электропривода». Липецк: ЛГТУ, 2001. 24 с.

  2. Вешеневский С.Н. Характеристики двигателей в электроприводе. М.: Энергия, 1977. 432с., ил.

  3. Москаленко В.В. Электрический привод - М.: Высшая школа, 1991. 430 с.

  4. Чиликин М.Г., Ключев В.И. Сандлер А.С. Теория автоматизированного электропривода. М.: Энергия, 1979.- 616с., ил.

  5. Ключев В.И., Терехов В.М. Электропривод и автоматизация общепромышленных механизмов. М.: Энергия, 1980. 360с., ил.

  6. Чиликин М.Г., Соколов М.М., Терехов В.М. Основы автоматизированного электропривода. М.: Энергия, 1974.- 568с., ил.

  7. Онищенко Г.Б. Электрический привод. М.: РАСХН, 2003.- 320с., ил.