Особенности выбора электродвигателя и системы электропривода для подъемно-транспортных машин. Построение диаграммы статических моментов для электродвигателя механизма подъем, страница 10

Статическая (1) и динамическая (2) механические характеристики представлены на рис. 4.16.

5. РАСЧЕТ ЗАМКНУТЫХ СИСТЕМ С НЕЛИНЕЙНЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ.

К системам с нелинейными характеристиками относятся асинхронные электроприводы: ЭП с автоматическим реостатным регулированием, система ТПН – АД, асинхронно-вентильный каскад (АВК), ЭП с частотным регулированием и др.

Общий подход к расчету параметров замкнутой системы ЭП с нелинейными характеристиками поясняется в [3]. Вначале производится расчет искусственных характеристик АД для соответствующего способа регулирования, обеспечивающих получение всех рабочих точек. Затем по требуемым техническим показателям (диапазон регулирования, статизм характеристики или погрешность) строят желаемую характеристику замкнутой системы с обратной связью по скорости. Она должна обеспечивать минимальную скорость в заданном диапазоне. По координатам точек желаемой характеристики составляют систему уравнений, при решении которой определяют параметры замкнутой системы.

В схемах с автоматическим реостатным регулированием и АВК роторная цепь двигателя подключается к добавочному сопротивлению или к УП через неуправляемый выпрямитель. В результате электромагнитный момент АД создается взаимодействием магнитного поля с токами 2-х, а не 3-х фаз. Поэтому возможный максимальный момент АД меньше, чем критический, что требует дополнительной проверки по перегрузочной способности. В соответствии с эквивалентной схемой цепи выпрямленного тока ротора, представленной на рис. 5.1., выпрямленный ток ротора

Рис. 5.1.

определяется, как:  , где: - выпрямленная ЭДС ротора,

- коммутационное сопротивление,

 - параметры фазной обмотки статора, приведенные к обмотке ротора,

 - сопротивление цепи постоянного тока.

Механическая характеристика описывается выражением:

.                 (5.1)

При этом максимальное, критическое значение  (в отличие от значения при нормальной схеме включения - ):

                                           (5.2)

при скольжении         .                                 (5.3)

Механическую характеристику можно также представить в виде:

.                                                   (5.4)

При автоматическом реостатном регулировании скорости упрощенная схема включения и эквивалентная схема цепи выпрямленного тока ротора имеют вид, представленный на рис.5.2., где обозначены: Вп – неуправляемый выпрямитель, Тг – тахогенератор, Р – регулятор с коэффициентом передачи , широтно-импульсный модулятор ШИМ и управляемый ключ УК совместно с добавочным сопротивлением  составляют широтно-импульсный преобразователь ШИП сопротивления с коэффициентом передачи  и сопротивлением вводимым в цепь .

Рис. 5.2.

Уравнения, описывающие статические характеристики замкнутой системы ЭП с отрицательной обратной связью по скорости:

.                          (5.5)

Статическая характеристика при определенном значении сигнала задания ( например, ) в соответствии (5.5) строятся в пределах изменения момента (возмущения) от 0 до , соответствующего значению максимальной ошибки системы:

В,                         (5.6)

где:  - значение скорости на рассматриваемой характеристике замкнутой системы при . Изменение значений скольжения выбирается в пределах от 0 до .

Более подробно рассмотрим на примере ЭП механизма передвижения крана

5.1. Пример. Система электропривода с автоматическим реостатным регулированием в цепи выпрямленного тока ротора.

Для электропривода механизма передвижения крана выбран двигатель 4MTH160LB8 c данными для ПВ=40%: кВт, об/мин, напряжение ротора В, ток ротора А, индуктивные сопротивления фазных обмоток Ом, Ом, активные сопротивления при рабочей температуре Ом, Ом, момент инерции кгм², коэффициент приведения сопротивлений  коэффициент рассеяния . Статические моменты Нм и Нм при рабочей скорости  рад/с.

Характеристика точной остановки: