Расчет естественной характеристики двигателя

 

На  основании полученных результатов  строим графики зависимостей угловой  скорости вращения вала и вращающего момента двигателя при торможении

Переходный  процесс w=f(t) при торможении двигателя

Переходный  процесс М=(t) при торможении двигателя

 

Проверка  двигателя по нагреву

Общее время работы

 сек

Моменты сопротивлений, приведенные  к валу двигателя

Н м

Н м

Н м

Н м

Н м

Н м

Н м

Эквивалентный момент двигателя

356,8 Н м

Проверка  двигателя по нагреву выполняется  сравнением эквивалентного момента  двигателя и его номинального значения:

Условие выполняется, следовательно, электродвигатель с данным механизмом, при заданной нагрузке, в продолжительном режиме будет работать не перегреваясь. Его  установившаяся температура не будет  превышать допустимого значения температуры, определяемой классом нагревостойкости изоляции.

Второе  условие проверки двигателя - не превышение допустимой перегрузочной способности.

М_МАХ / М_Н  ≤ λ,

где М_МАХ - максимальное значение момента двигателя, взятое с нагрузочной диаграммы привода;

  λ- паспортное значение перегрузочной способности.

Оба условия проверки двигателя  удовлетворяют требованиям, следовательно, двигатель выбран верно. Схема управления асинхронным двигателем

 

Схема управления двигателем предусматривает автоматизацию  пуска и торможения .

Пуск двигателя в одном и  противоположном направлениях осуществляется в функции времени. Торможение двигателя  при реверсировании осуществляется противовключением в функции ЭДС.

Подготовка двигателя к пуску  заключается в подаче напряжения переменного тока в силовую цепь включением выключателя В и включением автомата ВА в цепи управления, подключающего аппараты управления к источнику постоянного тока. При этом в исходном (нулевом) положении командоконтроллера КК получают питание реле напряжения РН и реле ускорения РУ1 и РУ2 — дополнительно отключаются цепи контакторов ускорения /СУ/ и КУ2.

Для пуска двигателя в одном  направлении необходимо повернуть  рукоятку командоконтроллера в одно из положений, например «Вперед». В этом случае будут включены контакторы КЛ, KB и реле РБ.

В неподвижном состоянии ротора двигателя напряжение на реле РП недостаточно для его срабатывания, поэтому  его размыкающий контакт замкнут и контактор КП включится. Пуск двигателя из неподвижного состояния ротора произойдет при шунтированной ступени противовключения, когда к обмотке ротора подключены только пусковые (две) ступени резистора. Двигатель разгоняется в соответствии с реостатной характеристикой, обусловленной полным пусковым сопротивлениемрезистора в течение времени, определяемом выдержкой времени реле РУ1, которое в момент подачи напряжения на статор отключилось размыкающим контактом КЛ.

Когда контакт реле РУ1 замкнется, включится контактор /(У/ — шунтируется первая пусковая ступень резистора, затем с выдержкой времени включится КУ2, двигатель будет работать на естественной характеристике.

Реверсирование двигателя производится путем перевода командоконтроллера из положения «Вперед» в положение «Назад». Во время прохождения командоконтроллера через нулевое положение система управления возвращается в исходное состояние.

Переход на положение «Назад» сопровождается включением контакторов КЛ и КН, которые изменяют чередование фаз на статоре двигателя. При этом возникает режим противовключения, так как ротор двигателя продолжает еще вращаться по инерции в прежнем направлении.

После включения контактора КН и  реле РБ контактор КП не включается, так как в начале торможения напряжение на кольцах достаточно велико —  РП срабатывает, и его контакт  размыкается. Поэтому при торможении в цепи ротора будут включены и  пусковой резистор, и ступень противовключения.

При переводе рукоятки командоконтроллера в положение «Назад» реле противовключения РП только тогда замкнет свой размыкающий контакт и обеспечит включение контактора КП, а затем и контакторов ускорения, когда напряжение в роторе спадет до значения, соответствующего напряжению в начале пуска; это произойдет при угловой скорости двигателя, близкой к 0. Затем последовательно включаются аппараты управления, порядок работы которых был изложен выше.

Реле блокировки РБ создает некоторую  выдержку времени до включения контактора КП, необходимую для того, чтобы  реле РП в начале торможения успело открыть свой размыкающий контакт. При отсутствии такой выдержки времени  контактор КП может включиться раньше срабатывания реле РП, что приведет к возникновению тока аварийного значения и отключению двигателя  защитой.

В данной схеме предусмотрена максимальная защита двигателя (реле РМ1 — РМЗ), а также защита от чрезмерного снижения напряжения, осуществляемая реле РН (при этом предполагается, что цепи управления получают питание через выпрямитель, подсоединенный к силовой цепи двигателя после выключателя В). Цепи управления защищены автоматом с максимальной защитой.

 

Литература

 

1. Ситников Н.Б.   Методические разработки к решению типовых задач по курсу «Электропривод». 1976 г.
2. Чиликин М.Г. Сандлер А.С. Общий курс электропривода. 1981 г.
3. Вешеневский  С.Н. Характеристики двигателей в электроприводе. 1977 г.
4. Дьяков В.И. Типовые расчеты по электрооборудованию 1991 г.
5. Онищенко Г.Б. Электрический привод. 2003 г.