Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Теоретические сведения по управлению дпт
К пуску двигателя предъявляются два основных требования: обеспечить необходимый вращающий момент для трогания с места и разгона якоря и не допустить при запуске,протекания через якорь большого тока, опасного для двигателя. Практически вероятны три способа пуска: прямой пуск, пуск при включении реостата в цепь якоря и пуск при пониженном напряжении в цепи якоря. При прямом пуске цепь якоря включается сразу на полное напряжение. Так как в первый момент пуска якорь неподвижен (n = 0), то противо ЭДС отсутствует (Епр.=Се*n*Ф) и пусковой ток якоря можно определить из выражения Iяп = Uя/Rя. Потому как для двигателей большой мощности Rя = 0,02...1,1, Ом, то Iяп= (50...100)Iн, что недопустимо. Поэтому прямой пуск возможен только для двигателей малой мощности, у которых Iяп£ (4...6)Iн и разгон двигателя длится менее 1с. Пуск при включении пускового реостата Rп последовательно с якорем обеспечивает пусковой ток. Сопротивление Rп = U/Iяп‑ Rя выбирают таким, чтобы в начальный момент пуска, когда Епр = 0, Iяп = (1,4... 2,5)Iн. По мере разгона якоря возрастает Епр ‑ сопротивление реостата выводится. Пуск с ограниченным пусковым током возможен при питании якоря двигателя от отдельного источника,который регулируется напряжением. Ограничение пускового тока и плавный разгон двигателя обеспечиваются постепенным повышением напряжения на якоре от нуля до нужного значения. Этот метод применяется в системах управления и регулирования мощных двигателей постоянного тока. Автоматизация пускового процесса ощутимо облегчает управление электродвигателями, устраняет возможные ошибки при пуске и ведет к повышению производительности механизмов, особенно при повторно-кратковременном режиме работы. На рис. 5.1 изображена пусковая диаграмма двигателя с тремя ступенями пускового реостата,которая построена из условий изменения тока в определенных заданных пределах от I1 до I2. Пуск двигателя, согласно этой диаграмме, может быть произведен от руки или автоматически. Если пуск производится с помощью ручного реостата, то переключение сопротивлений производится с ориентировкой на показания амперметра и вольтметра в цепи якоря. Рис. 5.1 Автоматическое управление позволяет более точно выдержать заданные условия пуска и освобождает человека от выполнения утомительных операций.
Из рассмотрения диаграмм на рис. 5.1 следует, что выключение ступеней сопротивления должно происходить при определенной угловой скорости двигателя (wI= p*n/30), определенной величине тока I2 и через определенные промежутки времени (t1, t2, t3). Очевидно, что управление пуском может быть осуществлено: а) в функции тока; б) в функции скорости; в) в функции времени. Диаграммы, приведенные на рис. 5.1 иллюстрируют процесс пуска при ступенчатом управлении, осуществляемом при помощи релейно-контакторных аппаратов в схемах так называемого разомкнутого цикла управления. Сопротивления ступеней пускового реостата рассчитываются в следующем порядке:
По паспортным данным ДПТ строится зависимость Се*Ф можно определить из приведенного выражения в номинальном режиме и Rя = Uя/Iяп. Задаются пределы изменения тока якоря при пуске: I1 =1,4 ‑ 2,5* Iян, 1,1* Iян<I2 <I1. Следует учитывать, что при уменьшении разницы I1 и I2 число ступеней реостата возрастает и при неизменном I1 увеличивается темп разгона двигателя. При увеличении разницы I1 и I2 и неизменном I1 число ступеней и темп разгона уменьшаются. Графическим способом определяют необходимое число ступеней пускового реостата рис. (5.2). Выполняя эту процедуру, не стоит добавлять лишнюю ступень реостата, если при переходе на естественную характеристику с последней ступени ток якоря ДПТ незначительно превышает I1.
Определяют суммарное сопротивление пускового реостата Определяют частоту вращения ДПТ при токе I2 и полностью введенном сопротивлении пускового реостата. Рис. 5.2 Определяют сопротивление первой ступени пускового реостата. Для этого вычисляют сопротивление пускового реостата при выведенной первой ступени из условия n = n2, Iя = I1: , . Тогда сопротивление первой ступени реостата будет равно
Аналогично определяют сопротивления следующих ступеней. При управлении ступенями реостата в функции времени требуется определить необходимые выдержки времени реле. Определим их из уравнений электромеханического равновесия системы, считая что процессы в цепи якоря происходят за пренебрежимо малое время по сравнению с механическими:
Здесь C=30*Се*Ф/π ‑ конструктивная постоянная; J ‑ момент инерции системы; Мс ‑ статический момент; R ‑ полное сопротивление якорной цепи. Выразив i из второго уравнения и заменив , получим
. Решение этого уравнения, учитывая что для t=w0=wнач, имеет вид
Зависимость тока в цепи якоря от времени можно определить из условия механического равновесия: Ic ‑ ток якоря при Мс. Подставив в последнее уравнение выражение (5.3) для начальных условий t=0, I=Iнач, получим:
В процессе многоступенчатого пуска ток якоря двигателя колеблется в пределах от I1 до I2. Поэтому
где ‑ время, в течение которого ток двигателя изменяется от I1 до I2, ‑ электромеханическая постоянная времени для той же ступени (выражение (10)). Решая последнее уравнение относительно времени разгона, находим:
Для автоматизации пуска ДПТ в функции времени могут быть применены электромагнитное реле времени либо электронные реле времени. Узел схемы управления пуском ДПТ в функции времени представлен на рис. 5.3. При нажатии кнопки SB1 контактор КМ1 своим контактом КМ1.1 подключает якорь двигателя к сети, а контактом КМ1.3 отключает питание от катушки реле КТ1. Падение напряжения от пускового тока на сопротивлении R1 вызывает срабатывание реле КТ2, которое размыкает свой контакт. С определенной выдержкой времени замыкается контакт КТ1.1 реле КТ1, и контактор КМ2 контактом КМ2.1 шунтирует ступень R1 вместе с реле КТ2. Последнее опять с выдержкой времени замыкает свой контакт КТ2.1, что приводит к шунтированию ступени R2.
Рис. 5.3 Управление в функции времени получило широкое применение в современных электроприводах постоянного и переменного тока благодаря своим достоинствам: простоте схемы, надежности и независимости ее работы от колебаний нагрузки или напряжения. После отключения ДПТ от источника электропитания якорь двигателя некоторое время продолжает вращаться по инерции, за счет запасенной кинетической энергии. Часто требуется быстро и точно остановить вращаемый двигателем механизм или изменить направление его вращения. Торможение электродвигателей может быть произведено как с помощью механических тормозов, так и электрически, что предпочтительнее. Для быстрого торможения двигателя его переводят в режим, когда электромагнитный момент становится тормозящим для якоря, т.е. когда момент и скорость направлены встречно. При этом механическая энергия вращения преобразуется в электрическую, рассеиваемую в виде теплоты в резисторах цепи якоря, или передается в сеть. Различают три вида торможения ДПТ: а) динамическое; б) рекуперативное; в) противовключение. Для динамического торможения вращающийся якорь двигателя отключают от сети и замыкают на реостат Rт. Цепь возбуждения остается включенной в сеть. Получается генератор независимого возбуждения (рис. 5.4). Под воздействием ЭДС ток якоря изменяет направление, и генераторный электромагнитный момент тормозит вращение якоря до остановки. Вместе со снижением скорости уменьшаются ЭДС, ток и момент.
Выражение тормозящего момента получим, подставив в уравнение М = См*Ф*Iя значение тока: I = Е/(Rя + Rт) и ЭДС: Ея = Се*Ф*n. Таким образом, М = К*n, где К = Сe*Cм*Ф2/(Rя + Rт).
Рис. 5.4 Процесс перехода ДПТ с естественной характеристики на характеристику динамического торможения показан на (рис. 5.5). Наклон характеристики динамического торможения (линия ОД) определяется суммарным сопротивлением цепи якоря Rя + Rт.
Рис. 5.5 Динамическое торможение отличается простотой, плавностью и надежностью. Внешнее сопротивление динамического торможения можно рассчитать по формуле ЕRт = Rя.I. Здесь при расчетах вместо Е нужно подставить максимально возможную величину Емакс, получаемую в начальный момент торможения, вместо I ‑ допустимый в начале торможения ток Iдоп. Время торможения может быть определено из решения уравнений описывающих процесс динамического торможения:
Решение этого уравнения, учитывая что в начальный момент времени wнач = wс, имеет вид
Из последнего выражения при торможении до полной остановки получим:
|
|||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-04-05; просмотров: 48; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.135.207.129 (0.018 с.) |