«Презентация по ПМ 01. МДК 01.04 Раздел 4.1 Электрический привод для специальности 13.02.11 на тему «Расчет и построение механических характеристик двигателя постоянного тока независимого возбуждения»


Чтобы посмотреть презентацию с картинками, оформлением и слайдами, скачайте ее файл и откройте в PowerPoint на своем компьютере.
Текстовое содержимое слайдов презентации:

Лекция №8 по дисциплине «Электрический привод»Тема: «Расчет и построение механических характеристик двигателя постоянного тока независимого возбуждения» Расчет естественной механической характеристики:1. Самые точные характеристики – это характеристики завода – изготовителя, снимаемые в условиях испытаний двигателя и отраженные в документации на двигатель и в каталогах электротехнической промышленности. Эти характеристики в дальнейшем будем называть каталожными. Кроме каталожных кривых мощности Р(I), скорости n(I), КПД η(I), момента М(I) в каталогах приводятся номинальные данные для основного режима работы PH, nH, IH, UH. ηН и другие.2. Для некоторых типов двигателей (например, типа Д) в справочниках приводятся, кроме номинальных данных PH, nH, IH, значения допускаемых по нагреву нагрузок при различной продолжительности включения ПВ (P, n, I), что позволит построить характеристики по четырем – пяти точкам. Однако чаще всего этих данных для всех режимов работы двигателя бывает недостаточно. 3. При отсутствии данных по п.1 и п.2 приходится на стадии проектирования рассчитывать характеристики двигателей по каталожным данным. Из каталожных данных двигателя берём номинальные данные PH, nH, IH, UH., а также данные о допускаемых нагрузках (ММАКС, ωМАКС), по возможности – обмоточные данные (rЯ). Уравнение механической характеристики ДПТ НВУравнение динамической механической характеристики ДПТ НВ имеет вид:Уравнение динамической электромеханической характеристики ДПТ НВ:Так как в статическом режиме d/dt=0, то получим уравнения механической и электромеханической характеристик ДПТ НВ в статическом режиме: Статические механическая и электромеханическая характеристики ДПТУравнения, описывающие статические электромеханическую и механическую характеристики, линейны и характеризуются двумя точками:при Iя = 0, М = 0; ω0 = Uя/КФ – т. ХХпри Iя=Iкз, когда ω=0; Iкз=Uя/Rя – т. КЗПроведя прямую через эти точки, можнополучить статические механическую и электромеханическую характеристики. Жесткость механической характеристики: Статические механическая и электромеханическая характеристики ДПТМеханическую и электромеханическую характеристики можно также записать в виде: где β - жесткость механической характеристики; ω0=Uя/kФ – скорость идеального холостого хода; Мкз, Iкз – момент и ток короткого замыкания (обычно берутся как 2 – 2,5 от номинальных для ДПТ НВ); Rя – полное сопротивление якорной цепи. Механическая характеристика, снятая при номинальных параметрах называется естественной и может быть построена по 2 точкам: M=0 и ω=Uном/kФном – точка идеального холостого хода;М=Мном и ω=ωном – точка номинального режима работы. Динамическая механическая и электромеханическая характеристики ДПТ Динамическая электромеханическая (механическая) характеристика двигателя показывает зависимость между мгновенными значениями скорости и тока (момента) для одного и того же момента времени переходного режима работы электропривода. Она отражает действительный процесс изменения скорости при пуске двигателя и проходит по другой траектории в отличии от статической характеристики, которая описывает процесс пуска только при очень медленном изменении скорости.Электромеханическая характеристика:1- статическая; 2 – динамическая. Влияние параметров на свойства и характеристики ДПТ НВПараметры ДПТ НВ: напряжение на якоре Uя; сопротивление якорной цепи Rя и магнитный поток Ф могут принимать значения, отличающиеся от номинальных где Подставив в уравнение электромеханической характеристики, получим Относительные величиныРазделив на ω0 левую и правую части, получим:Так как то или же иначе Введем обозначение относительных (безразмерных) величинах.ω*=ω/ω0 (для ДПТ НВ); I*=Iя/Iном; M*=M/Mном. Тогда получим ω*=(γ-I*ρ)/φ – уравнение электромеханической характеристики в о.е.ω*=γ/φ-M*ρ/φ2 – уравнение механической характеристики в о.е. Изменение напряжения якоряВлияние параметров на характеристики ДПТ НВ исследуем, варьируя один из трех параметров:1) Изменяется подводимое к электродвигателю напряжение U при номинальном магнитном потоке и неизменном значении сопротивления якоря (γ=var). Это соответствует питанию якоря от управляемого выпрямителя. Изменение сопротивления якорной цепиВлияние параметров на характеристики ДПТ НВ исследуем, варьируя один из трех параметров:2) Изменяется сопротивление якорной цепи при номинальном магнитном потоке и номинальном напряжении на якоре (ρ=var). Это соответствует подключению к обмотки якоря добавочных сопротивлений Изменение магнитного потокаВлияние параметров на характеристики ДПТ НВ исследуем, варьируя один из трех параметров:3) Изменением магнитного потока (тока в обмотке возбуждения) при и номинальном напряжении на якоре и неизменном сопротивлении (φ=var). Это соответствует реостатному регулированию тока в ОВ Зависимость между током возбуждения и магнитным потокомИзменение потока двигателя Ф в связи с насыщением его магнитной цепи в номинальном режиме практически возможно в сторону уменьшения потока – ослабления поля двигателя. Так как зависимость магнитного потока двигателя Ф от тока в обмотке возбуждения не является линейной, то для решения задач расчета и моделирования ДПТ НВ, ее желательно аппроксимировать «гладкой» аналитической зависимостью, например в качестве аппроксимирующей функции можно использовать степенной полином вида: Задача: Электропривод имеет линейные механические характеристики с жесткостью β=10 Н∙м∙с. Номинальный момент Мн=50 Н∙м. Наибольшее значение скорости холостого хода ω0=104,6 рад/с. Найти величину диапазона регулирования скорости, если момент на валу двигателя может изменяться в пределах 0,15Мн≤Мс≤1,2Мн и требуемая точность поддержания заданной скорости составляет Δдоп=10%. Какой должна быть жесткость механической характеристик, чтобы достичь диапазона D=100. Решение:Диапазон регулирования определим по формуле: Чтобы достичь D=100, жесткость должна быть повышена до значения: Задача: Контрольные вопросы:Какие виды механических (электромеханических) характеристик существуют?Что такое механическая характеристика ДПТ? Что такое электромеханическая характеристика ДПТ? По каким двум точкам строятся статические механические характеристики ДПТ НВ?Что такое жесткость? Как ее вычислить для ДПТ НВ?Как происходит переход от абсолютных величин к относительным?Регулируя какие параметры ДПТ НВ можно получить искусственные механические (электромеханические характеристики)?

Приложенные файлы


Добавить комментарий