Построение характеристик режима динамического торможения

Электропривода

 

Построение характеристики динамического торможения

Для двигателя постоянного тока независимого возбуждения

 

Т. к. при динамическом торможении двигатель независимого возбуждения отключается от сети, т. е. U = 0, и скорость идеального холостого хода так же ω₀ = 0, характеристики динамического торможенияпроходят через начало координат и строятся по заданному перепаду скорости при сопротивлении цепи якоря т. е.:

для ; .

 

Характеристики прямолинейны.

 

Построение характеристики динамического торможения

Для асинхронного двигателя

 

Для асинхронного двигателя определяют критическое скольжение характеристик динамического торможения:

 

,

 

Характеристики динамического торможения рассчитывают и строят по формуле:

.

 

Скольжение при динамическом торможение определяется как:

 

.

 

Для построения механической характеристики определяют скорость двигателя при динамическом торможении:

 

 

Обозначение последовательности работы электропривода

 

Т. к. рассматривается расчет электроприводов с двигателем постоянного тока и с асинхронным двигателем для одной и той же диаграммы скоростей, то и последовательность работы электропривода будет одинакова.

В соответствии с тахограммой (рисунок 1), на полных диаграммах работы электроприводов (рисунок 9 и рисунок 10) цифрами обозначают чередование режимов их работы в одном цикле, начиная с предварительной ступени (цифра 1) и т. д. до полной остановки (цифра 19).

Порядок работы:

т. 1 – пуск электродвигателя;

т. 2-3 – разгон до скорости ω₁;

т. 4 – работа со скоростью ω₁;

т. 5-14 – разгон до скорости ω_с;

т. 14 – работа со скоростью ω_с;

т. 15-16 – торможение до скорости ω₆;

т. 17 – работа со скоростью ω₆;

т. 18-19 – стопорение до ω = 0;

т. 19 – останов электродвигателя.

Рисунок 9 – Полная диаграмма работы электропривода с двигателем постоянного тока

 

Рисунок 10 – Полная диаграмма работы электропривода с асинхронным двигателем

РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ КРИВЫХ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ

Кривые переходных процессов представляют собой зависимости и .

Поскольку рассматривается единая электромеханическая система,то расчет переходных процессовпри пуске и торможении проводится с использованием одних и тех же аналитических и графических методов.

 

Расчет и построение кривых переходных процессов

Для двигателя независимого возбуждения

Аналитическое решение этой задачи возможно в том случае, если механическую характеристику двигателя в пределах рабочего участка полагать линейной, а момент статистического сопротивления [1].

Такую механическую характеристику имеют двигатели постоянного тока независимого возбуждения.

Зависимость и от времени можно построить по следующим выражениям:

;

,

 

где , – соответственно статистическая и начальная угловые скорости на характеристике с сопротивлением ступеней ;

− электромеханическая постоянная времени.

 

Электромеханическая постоянная времени определяется по выражению:

 

.

где – момент инерции механической системы;

R_n – сопротивление пусковой или тормозной ступени;

кФ_ном – постоянная электродвигателя.

 

Расчет и построение кривых переходных процессов

Для асинхронного двигателя

 

Если механические характеристики нелинейные, как у асинхронных двигателей, и момент – величина переменная,то кривые и рассчитывают и строят графоаналитическим методом [1].

Для построения кривые при пуске и торможении графоаналитическим методом ординату скорости разбивают на и (рисунок 11).

Из графика для каждого участка определяют эквивалентные динамические моменты при пуске и торможении М_{п.дин i} и М_{т.дин i}.

Время пуска и торможения:

 

t_n = = ;

 

t_т = = ,

 

где – берут из графика снизу вверх;

− берут из графика сверху вниз;

M_динi − эквивалентное значение динамического момента на участке

приращения скорости , определяемое методом

графического интегрирования;

 

Если М_с = const,то динамический момент на участке определяют как:

 

M_дипi = M_экi − M_c,

 

где М_с – момент сопротивления;

М_экi – эквивалентное значение момента двигателя на участке

приращения скорости , определяемое методом

графического интегрирования.

Кроме этого, по графикам определяют моменты в начале и конце каждого участка приращения скорости при пуске и торможении M_пj и M_mj.

 

Рисунок 11 – Графоаналитический метод расчета кривых переходных процессов

 

 

 

 

По расчетным данным составляют таблицу построения кривых переходных процессов (таблица 2).

 

Таблица 2 – Расчёт кривых переходных процессов

пуск	торможение
расчет	построение	расчет	построение
∆ωni	Mn дин i	∆tni	ωnj	Mпj	tnj	∆ωmi	Mm дин i	∆tтi	ωmj	Mmj	tтj

 

По данным таблицы строят кривые и при пуске и торможении.

 

v v v