Расчёт регулировочной характеристики

Регулировочную характеристику E_d = f (α) для тиристорного преобразователя в зоне непрерывного тока строим на осно­вании соотношения:

Е _d = E_do ∙ cos α,

Е _d = 552,9 ∙ cos α.

Регулировочная характеристика представлена на рисунке 3.1.

При известной характеристике E_d = f (α) необходимо построить гра­фик выпрямленного напряжения на якоре двигателя при номинальном токе нагрузки (I _н = I_{d н}) в функции изменения α пo соотношению:

U _яд = E_do ∙ cos α – I _я ∙ R _{в n},

где R _{в n} – сопротивление цепи выпрямленного тока, за исключением сопро­тивления якорной цепи электродвигателя.

Сопротивление цепи выпрямленного тока, Ом:

R _{в n} = n ∙ R _тр + R_k + R_y,

где R _тр – активное сопротивление обмоток трансформатора, приведенное к цепи выпрямленного тока, Ом;

R_k – коммутационное сопротивление, Ом;

R_y – сопротивление уравнительного реактора, Ом.

Активное сопротивление обмоток трансформатора определяется соотношением, Ом:

,

где  – потери короткого замыкания, Вт:

Определяем коммутационное сопротивление, Ом:

R_k = .

где р –число пульсаций;

х_тр – приведённое к вторичной цепи индуктивное сопротивление фазы преобразовательного трансформатора.

Приведённое к вторичной цепи индуктивное сопротивление фазы трансформатора:

х_тр = ω ∙ L _тр ,

х_тр = 314,2∙7,75∙10^-5=0,024.

R_k = .

Сопротивление уравнительного реактора определяется соотношением:

R_y ≈ (0,1 – 0,2) .

Здесь сопротивление  определяется по формуле, Ом:

 = ,

где  – сопротивление якорной цепи двигателя, Ом;

 – сопротивление щеточного контакта, Ом.

Сопротивление щеточного контакта определяется соотношением, Ом:

,

где ∆ U = 2 – падение напряжения, В.

.

 = .

Сопротивление уравнительного реактора, Ом:

R_y = 0,1∙ ,

R_y = 0,1∙ 0,057 = 5,7∙10^-3.

Сопротивление цепи выпрямленного тока, Ом:

R _{в n} = 5,7∙10^-3 + 0,023 +5,7∙10^-3 = 0,034.

Тогда уравнение выпрямленного напряжения на якоре двигателя будет иметь вид, В:

U _яд = 552,9 ∙ cos α – 490∙0,034,

U _яд = 552,9 ∙ cos α – 16,7.

 

 

Гра­фик выпрямленного напряжения на якоре двигателя представлен в одних координатах с регулировочной характеристикой на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 – Регулировочные характеристики

 

 

3.2 Расчет электромеханической характеристики системы ТП-Д

Электромеханическую характеристику ω = f(I_я) строим по выражению:

,                                      (3.1)

где R _Σ – суммарное сопротивление цепи выпрямленного тока, Ом;

С_е – конструктивный коэффициент двигателя;

Ф – поток возбуждения двигателя.

Суммарное сопротивление цепи выпрямленного тока, Ом:

R _Σ =  + R _у,

R _Σ = 0,057 + 5,7∙10^-3 = 0,063.

Значение произведения конструктивного коэффициента и потока возбуждения двигателя, Вб:

где ω_н – значение номинальной угловой скорости, рад/с.

Номинальная угловая скорость двигателя, рад/с:

где n_н – номинальная скорость вращения, об/мин.

Для построения характеристики необходимо определить значения углов регулирования α при I_я = I_dн, соответствующих заданным значениям скорости двигателя: ± ω_н; ±0,75 ω_н; ±0,5 ω_н; ±0,25 ω_н; ω_н = 0. Расчет углов регулирования α произведем по формуле, выведенной из выражения (3.1):

,

 

Расчет углов регулирования α сведен в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 – Расчет углов регулирования

№	ω, с^-1	α, º
1	104,7	33,867
2	78,53	50,45
3	52,35	63,699
4	26,18	75,552
5	0	86,799

Электромеханические характеристики представлены на рисунке 3.2.

 

и

Рисунок 3.2 – Электромеханические характеристики двигателя