Файл: Электрооборудование и автоматизация сельскохозяйственных агрегатов и установок учеб. пособие.pdf

нулю (Мд = 0), и электропривод будет останавливаться под действием статического момента:

Для сокращения времени торможения или остановки электропри­ вода двигатель часто включают в качестве тормоза, в этом случае, учитывая знак момента двигателя, получим:

Используя выражение (16-9), можно определить продолжительность перехода электропривода от одной скорости к другой при изменении момента двигателя или нагрузки.

В практических расчетах часто встречаются условия, когда момент двигателя и момент статических сопротивлений электропривода не являются постоянными величинами, но характер зависимости их от скорости хорошо известен. В таких случаях для определения про­ должительности времени переходного процесса применяют один из наиболее распространенных методов, который состоит в следующем.

Построив механические характеристики двигателя и рабочей машины, строят кривую изменения динамического момента от скорости вращения п = / (Мдкп). Динамический момент для каждой точки ско­ рости определяют графически, как разность между моментом двигателя и статическим моментом:

MA- M c= J d£ = M ma.

Кривую п = f (МДШІ) заменяют ступенчатой кривой. В пределах каждой ступени Ап динамический момент принимают постоянным, равным среднему значению на этом участке.

Для каждого участка уравнение электропривода будет иметь вид:

Определив промежутки времени At на каждом участке Ап, сложе­ нием можно найти полное время пуска или построить зависимость п = f (t) рассматриваемого переходного режима.

Пример. Определить продолжительность времени пуска привода вентилятора типа ЭВР с асинхронным двигателем типа А051-6 (Р —

= 2,8 кВт, U — 380 В, I = 6,8 А, п = 950 об/мин, вЩ — 0,2 кГм2,

кратность пускового момента /.„ = 1,3, кратность критического момента

2 1 9

Х„ = 1,8). Двигатель соединен непосредственно с вентилятором, ста­ тический момент которого при номинальной скорости пя = 960 об/мин составляет М а = 30,1 Н -м; маховой момент GDI = 0,29 кГм2.

Механическая характеристика вентилятора выражается уравнением

Л4С= 0 , Ш Н+ 0,9Л4Н( ^ * = 3,0 + 27,0

Произвольно выбрав масштабы п и М, строим механические харак­ теристики двигателя и вентилятора (рис. 101). Для построения харак­ теристики двигателя прежде всего следует использовать четыре точки,

Рис. 101. Расчет продолжительности времени разгона электропривода вентилятора.

известные из приведенных данных, а именно: точки синхронной и номинальной скорости вращения, пускового и максимального моментов:

Критическое скольжение определим по формуле (15-58):

Скорость враіцения, соответствующая максимальному моменту,

« К = п0 ( 1 - sK) = 1 000 ( 1 - 0,26) = 740 об/мин.

Промежуточные точки механической характеристики двигателя можно найти, используя упрощенное уравнение (15-56):

Нижний участок характеристики примерно до s « 0,5 (прерывис­ тая линия), рассчитанный по этой формуле, уточнен по известной вели­ чине пускового момента М п = 36,4 Н *м. Результаты расчетов механи­ ческой характеристики двигателя А051-6 приведены ниже:

Результаты расчета точек механической характеристики вентиля­ тора (производительностью 117 м3/мин):

Кривая изменения Мдин за время разгона также построена на рис. 101. Заменив эту кривую ступенчатой и разбив ее на четыре участка Ап, определим время на каждом участке

А'3= 3 7 Г Ж 5 = 0'064 С;

4.6850 _

Полное время разгона электропривода вентилятора

/П= Е (At) = 0,275 + 0,042 + 0,064 + 0,125 = 0,5 с.

Слева на чертеже (рис. 101) построена зависимость ta = / (п). Очевидно, что чем на большее количество участков будет разбита кривая п = / (Л4ДИН), тем точнее результаты расчета.

Продолжительность времени торможения может быть определена аналогичным построением.

16.3.ПОТЕРИ ЭНЕРГИИ ПРИ ПЕРЕХОДНЫХ РЕЖИМАХ

ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ

Переходный режим пуска происходит обычно при токах двигателя, превышающих номинальный режим, что приводит к дополнительному нагреву обмоток и увеличивает непроизводительный расход электро­ энергии. Если по условиям технологии необходимо производить

221

частые пуски и реверсы, то дополнительные потери энергии в обмотках при пусках могут вызвать недопустимый нагрев обмотки; чтобы не допустить порчи изоляции придется уменьшить частоту пусков и тем самым снизить производительность рабочей машины. Одновременно происходит нагрев пусковых сопротивлений и аппаратуры управления. Для принятия мер по снижению непроизводительной затраты энергии при пуске необходимо знать ее количественное распределение при этом режиме.

Рассмотрим случай пуска привода с двигателем постоянного тока

вращается двигателем в механическую и теряется на нагрев сопротив­ лений цепи якоря:

Р = 7// = РМ+ Р Э = £ / + /2Р,

где R = # я + Rm — полное сопротивление цепи якоря. Расход энергии за время пуска привода составляет:

йі

Момент, развиваемый двигателем с независимым возбуждением, пропорционален току:

М = с І , или / = — .

с

Уравнение движения электропривода при пуске с постоянным мо­ ментом двигателя без нагрузки можно записать в виде:

Подставляя значение тока (16-16) в выражение расхода энергии

Если двигатель разгоняется до скорости идеального холостого хода (о0, то э. д. с. будет равна напряжению:

222