Определение рабочих токов ступеней реостата

При пуске и торможении электропривода

 

По заданной нагрузочной диаграмме, а также рассчитанным пусковым и тормозным диаграммам определяют среднее значение рабочего тока за данный i − й период работы пусковой или тормозной ступени реостата:

 

,

 

где − нормальный ток ротора (якоря) двигателя;

− средний момент за j − й период диаграммы

(j = 1, 3, 5, 9, 11, 13).

 

Расчет эквивалентных токов секций реостатов двигателей

При пуске и торможении электропривода

 

Расчет значения и время работы ступеней реостата при данном токе нагрузки сводят в таблицу 1. В примере рассмотрен семиступенчатый реостат (см. рисунок 9), где для динамического торможения использована ступень пускового реостата , а для стопорения – предварительная ступень . Кроме того, принято .

Время работы секции при t_3i равно времени работы ступени при том же значении тока.

Если при данном токе двигатель работает на нескольких ступенях, например разгон в период ,то время работы секций реостата на каждом этапе пуска вычисляют:

 

,

 

где – скорость переключения при пуске на n -й ступени.

 

Если происходит торможение на нескольких ступенях в период , то время работы секций реостата на каждом этапе торможения вычисляют:

 

,

 

где – скорость переключения при торможении на т -й ступени.

По данным таблицы 1 для каждой секции реостата определяют эквивалентный по теплу среднеквадратичный ток m -й секции

 

.

 

Таблица 1 – Время работы ступеней пускового и тормозного реостатов

Секция реостата Rдm	Время работы секции при токах Iсрi
Iпр	Iср1	Iср2	Iср3	Iср5	Iср6	Iср7
Rд1	0,5	-	-	-	-	-	-
Rд2	0,5	-	-	-	-	-	t7
Rд3	0,5	-	t2	-	t5	-	t7
Rд4	0,5	-	t2	-	t5	t6	t7
Rд5	0,5	t1	t2	-	t5	t6	t7
Rд6	0,5	t1	t2	t3(4)	t5	t6	t7
Rд7	0,5	t1	t2	t3(4+5)	t5	t6	t7
Rд8	0,5	t1	t2	t3(4+5+6)	t5	t6	t7
Rд9	0,5	t1	t2	t3(4+5+6+7)	t5	t6	t7

 

Учитывая, что длительность работы секций пускового (тормозного) реостата значительно меньше постоянной времени нагрева сопротивлений, при выборе стандартных секций реостат можно принять достаточным условие:

 

,

 

где I_дл – длительный ток выбранного стандартного ящика сопротивлений.

 

Выбор типового ящика сопротивлений

Для пусковых и тормозных ступеней реостата

 

По расчетным значениям секций реостата и эквивалентному току по каталогу выбирают типовые ящики сопротивлений типа НФ-1 и ЯС4 (Приложение А.2).

Если , секцию реостата набирают параллельным соединением отдельных элементов ящика сопротивлений. При этом обязательно используют только отводы (присоединения), выполненные в данном ящике.

Для каждого составляют полную схему соединения секций реостата и указывают максимальный ток соединения.

Например: Добавочное сопротивление набирают из сопротивлений ящика ЯС4:

ЯС4-0,125 ; ступень р₁ − р₂; − 1 шт.

ЯС4-0,39 ; ступени р₁ − р₂, р₂ − р₃, р₃ − р₄, р₄ − р₅ ;

− 4 шт.

ЯС4-1,56 ; ступени р₁ − р₂, р₂ − р₃, р₃ − р₄ ; − 3 шт.

 

Схема соединений:

 

 

Сопротивление соединения:

 

 

Ток соединения:

 

 

Построение полной диаграммы работы электропривода

 

 

По выбранным стандартным секциям реостата определяют реальные значения сопротивлений ступеней. Для двигателя независимого возбуждения и асинхронного двигателя с реостатом, включенным по схеме “звезда”, сопротивление ступеней (см. рисунок 7 и рисунок 8).

 

;

 

и т. д.

 

Для асинхронного двигателя в выражения вместо входит .

Используя реальные значения сопротивлений цепи якоря двигателя постоянного тока и цепи ротора асинхронного двигателя, рассчитывают и строят механические характеристики.

 

Построение полной диаграммы для двигателя постоянного тока

Независимого возбуждения

Реостатные характеристики двигателей независимого возбуждения строят по двум точкам:

1. ; ;

2. ; .

 

Построение полной диаграммы для асинхронного двигателя

С фазным ротором

Реостатные характеристики асинхронного двигателя строят по формуле Клосса:

,

где − критическое скольжение реостатной характеристики.

На графике в первом квадрате строят все рассчитанные механические характеристики (ступени) двигательного и тормозного режимов, включая предварительную ступень.

По построенным характеристикам в двигательном и тормозном режимах (рисунок 9 и рисунок 10) строят пусковую и тормозную диаграммы.

Полная диаграмма работы электропривода с двигателем постоянного тока показана на рисунке 9.

Полная диаграмма работы электропривода с асинхронным двигателем показана на рисунке 10.

Пусковая диаграмма, соответствующая семипериодной диаграмме скорости, для асинхронного двигателя с фазным ротором построена по точкам 1 − 14.

Диаграмма торможения построена по точкам 15 − 19.