Автоматизированный электропривод отрасли: Учебно-методическое пособие к курсовому проектированию, страница 19

Uу – напряжение управления, В;

Uпм – максимальное значение пилообразного опорного напряжения, В.

6.5.  Расчет статических характеристик

двигателя постоянного тока последовательного

(смешанного) возбуждения

Вследствие насыщения магнитной системы электромеханические и механические характеристики двигателей постоянного тока последовательного и смешанного возбуждения не имеют точной аналитической зависимости. Для практических расчетов заводы-изготовители дают экспериментально снятые в заводских условиях зависимости ωе=f(Iя) и М2=f(Iя). В справочниках и учебных пособиях иногда приводятся эти зависимости в относительных единицах νе=f(iя) и μе=f(iя). Такие кривые называются универсальными характеристиками. Поскольку в электроприводе в расчетах используется электромагнитный момент М, а не момент на валу М2, то основой для всех расчетов является естественная электромеханическая характеристика, выраженная в абсолютных величинах ωе=f(Iя) или относительных единицах νе=f(iя).

В общем случае электромеханическая характеристика двигателя постоянного тока записывается в виде

,                                  (6.76)

а механическая характеристика

,                                   (6.77)

Электромагнитный момент двигателя постоянного тока выражается формулой:

.                                  (6.78)

Порядок расчета естественной механической характеристики двигателя ωе=f(Ме) при известной естественной электромеханической характеристики ωе=f(Iяе) следующий. Ось токов естественной электромеханической характеристики разбивают на ряд участков (примерно 10 – 15). Для каждого значения тока Iяе естественной электромеханической характеристики определяют

,                        (6.79)

а затем рассчитывают для этого тока электромагнитный момент на естественной характеристике

.                        (6.80)

По результатам рассчета строят естественную механическую характеристику ωе=f(Ме).

Искусственная реостатная механическая характеристика рассчитывается для каждого значения тока по формулам

;                              (6.81)

;                 (6.82)

,                            (6.83)

а ток на искусственной характеристике принимается равным току якоря на естественной.

В большинстве случаев двигатели постоянного тока последовательного возбуждения пускаются в ход с помощью пусковых сопротивлений, включаемых в цепь якоря. Для рассчета числа пусковых сопротивлений и их сопротивлений часто используют метод метод лучевой диаграммы (рис. 6.1).

Порядок расчета следующий.

1. Задаются максимальным пусковым током  и минимальным пусковым током  так, чтобы при пуске двигатель развивал средний момент

,                   (6.84)

соответствующий принятому при построении приближенной нагрузочной диаграмы электропривода.

2. Определяют полное сопротивление двигателя при пуске

.                                      (6.85)

3.  Рассчитывают скорость ωн, при токе I2 и полностью введенном пусковом сопротивлении (точка b на рис.6.1)

,                           (6.86)

где Rдв – сопротивление якоря двигателя, равное сумме сопротивлений обмоток якоря, добавочных полюсов и компенсационной.

4.  Из точек I1 и I2 восстанавливают перпендикуляры до пересечения с естественной характеристикой (точки е и f на рис.6.1).

5.  На перпендикуляре I2 откладывают величину ωи (точка b) и проводят прямую через точки а и b.

6.  Через точки е и f на естественной характеристике проводят прямую до пересечения в точке А с продолжением прямой аb.

7.  Проводя лучи из точки А, строим пусковые характеристики так, чтобы пусковая диаграмма соответствовала рис. 6.1. При необходимости следует изменять пусковые токи I1 или I2, чтобы обеспечить правильную пусковую диаграмму.

8.  Полное сопротивление пускового реостата

.                                     (6.87)

9.  Определяют масштаб лучевой диаграммы,Ом/мм

.                                    (6.88)

10.  Рассчитывают сопротивления отдельных секций пускового реостата, Ом

;