Асинхронный электропривод механизма подъема перегрузочного крана, страница 8

ЗАДАЧА №2

2.1 Построение механических переходных процессов при реостатном пуске в режиме подъема груза.

Требуемые расчеты механических переходных процессов проводят аналитическим методом. Такой метод приемлем для асинхронного двигателя с фазным ротором при допущении о линейности его механических характеристик на всем допустимом диапазоне изменения его статических и динамических нагрузок.  Кроме того, принимается, что величина движущихся инерционных масс и статического момента сопротивления остаются неизменным. [2, с.14]   

В этом случае решение уравнения движения электропривода в одно массовой  жесткой системе:

имеет следующий вид:

                                                                          (21)

                                                                     (22)

где - текущие значение момента вращения, - значение текущего момента сопротивления,  - текущее значение динамического момента,  - суммарный момент инерции на валу двигателя, начальные значения угловой скорости и момента двигателя, установившиеся значения угловой скорости и момента двигателя,

- электромеханическая постоянная времени.

          Электромеханическая постоянная времени определяется согласно выражению:

                                                                                                                   (23)                    

где - суммарный модуль жесткости механических характеристик двигателя и механизма, - модуль жесткости механической характеристики механизма, - модуль жесткости механической характеристики двигателя.

          Модуль жесткости механической характеристики определяется как:

                                                    (24)

При  , следовательно .

          Жесткость первой реостатной пусковой характеристики определяется по выражению:

где  - частота вращения и момент соответствующие точке А,  - частота вращения и момент соответствующие точке B на пусковой диаграмме рис. 3.

          Жесткость второй реостатной пусковой характеристики определяется по выражению:

где  - частота вращения и момент соответствующие точке С,  - частота вращения и момент соответствующие точке D на пусковой диаграмме рис. 3.

          Жесткость третей реостатной пусковой характеристики определяется по выражению:

где  - частота вращения и момент соответствующие точке Е,  - частота вращения и момент соответствующие точке F рис. 8.

          Жесткость естественной характеристики определяется по выражению:

где  - частота вращения и момент соответствующие точке N рис.8,  - частота вращения и момент соответствующие точке P рис.8.

          Соответствующие постоянные времени в соответствии с (23):

          По рис.3 определяем начальные условия, соответствующие моментам переключения пусковых ступеней:

м

          Установившийся режим работы наступает при равенстве момента статического сопротивления и момента развиваемого машиной, следовательно установившиеся значение момента для всех ступеней будет соответствовать . Установившиеся значения скоростей вращения определяем в точках пересечения реостатных пусковых характеристик с прямой параллельной оси ординат соответствующей моменту статического момента сопротивления при подъёме груза , соответственно точки G, H, T, P  рис.8.

          Чисто теоретически переходный процесс длится бесконечно долго, на практике же принимается, что длительность переходного процесса составляет   (за это время величина изменяющегося параметра достигает 99% от уровня установившегося режима). Такая длительность переходного процесса наблюдается при разгоне привода при выведении всех пусковых ступеней, когда разгон происходит по естественной характеристике:

          При разгоне привода по пусковым реостатным характеристикам, частота вращения и момент не достигают уровня установившегося режима, так как переключение ступеней производится раньше, при снижении момента до величины .