Расчет электропривода с двигателем постоянного тока независимого возбуждения

определения значения статического тока якоря двигателя выполним промежуточные вычисления.

Определим статический ток якоря двигателя, соответствующий нагрузке на первой ступени в двигательном режиме:

Определим статический ток якоря двигателя, соответствующий нагрузке на второй рабочей ступени в генераторном режиме:

Найдем скорость идеального холостого хода:

Определим технологические скорости вращения двигателя:

По расчетным значениям технологических скоростей вращения двигателя Юр^, статическим токам якоря двигателя I^ и скорости идеального холостого хода двигателя Ю0 необходимо построить электромеханические характеристики.

Для двигателей постоянного тока пуск, реверс, торможение, а также регулирование скорости должно осуществляться при наложенных на ток и момент ограничениях. В электроприводах постоянного тока с релейно-контакторной схемой управления ток якоря ограничивают введением на время пуска в цепь обмотки якоря двигателя добавочных сопротивлений.

Максимальный ток якоря двигателя I _max следует ограничить из условия удовлетворительной коммутации на коллекторе на уровне где 11 - коэффициент допустимой перегрузки двигателя по току. Обычно принимают 1i _ 2,2.

Найдем максимально допустимый ток якоря выбранного двигателя:

В качестве примера рассмотрим порядок построения пусковых характеристик для выхода в первую рабочую точку (см. рис. 7.4):

1.  строится первая 1 технологическая характеристика электропривода;

2.  строится первая пусковая электромеханическая характеристика - 3 электропривода. Характеристика 3 проходит через две точки: скорость идеального холостого хода при токе якоря, равном нулю (ю₀, I = 0), и допустимый ток двигателя I _шах при нулевой скорости;

3.  определяется ток переключения I_пер, который принимается из условия

4.  в точке с координатами (!_пер, ю_п1) происходит замыкание первого пускового сопротивления Лд и двигатель переходит на вторую пусковую характеристику - 4. Таким образом, характеристика 4 проходит через две точки: скорости идеального холостого хода w при токе якоря, равном нулю (I = 0), и допустимого тока !_{дв шах} при скорости, равной ю_п1.

Рис. 7.4. Электромеханические характеристики электропривода:

5.  - естественная электромеханическая характеристика;

6.  - первая технологическая электромеханическая характеристика;

1.  - первая пусковая электромеханическая характеристика электропривода;

2.  - вторая пусковая электромеханическая характеристика электропривода

Замыкание второго пускового сопротивленияR^ также необходимо производить при токе переключения /_пер.

Необходимо обратить внимание, чтобы на заключительном этапе разгона двигателя при переходе с последней пусковой характеристики на первую рабочую характеристику, бросок тока не превышал допустимый ток двигателя / _{дв max}. Если это требование не выполняется, то ток переключения /_пер необходимо поменять, несколько увеличив или уменьшив его. Если ток переключения становится меньше 1,1 • /_н, то необходимо увеличить число пусковых сопротивлений. Для нашего примера:

Из уравнения электромеханической характеристики по заданным Wpi, / и известным ^_двгор, с_н, и_н найдем добавочные сопротивления R

для каждой из технологических характеристик (характеристики 1, 2 на рис. 7.6):

где Wpi - угловая скорость двигателя на i-ой характеристике; /_сi - статический ток двигателя на i-ой характеристике.

Из уравнения электромеханической характеристики по известным R_двгOр, с_н, и_н и ю = 0 найдем пусковое сопротивление R_пз для первой пусковой характеристики 3, рис. 7.6, а также угловую скорость ш_пер1, по достижении которой необходимо осуществить переход на вторую пусковую характеристику:

Далее, по известным Rд_вг0р, с_н, U_H и Шп_ер1 найдем пусковое сопротивление R_n4 для второй пусковой характеристики 4, рис. 7.6, а также угловую скорость Шп_ер2, по достижении которой необходимо осуществить переход на другую характеристику:

Добавочное сопротивление для третьей пусковой характеристики определяется по следующему выражению:

Очевидно, что при правильно подобранном токе переключения 1_пер, номинал