Раздел: Документация
0 ... 6 7 8 9 10 11 12 ... 27 противлениями ступеней, п, г2 и т. д. — резисторами секций. Рассчитывают эти резисторы двумя методами: графическим и аналитическим. При графическом расчете пускового резистора строят пусковую диаграмму +и
Рис. 12. Схема включения пусковых резисторов  Рис. 13. Пусковые характеристики двигателя (рис. 13), по горизонтальной оси которой откладывают пусковые моменты или токи: максимальный Mi(h) и минимальный ЛЬ {/г) моменты двигателя в конце разгона на любой из ступеней сопротивления, который обычно называют переключающим моментом. Моменты M\(Ii) и М2(/2) для двигателей постоянного тока обычно принимают: Л1,= (200-т-250)% от Af„;/,= (200-г-250)% от /„; М8= (1104-120)% от М„; /2= (1104-120)% от /„; где МЯ(1Н)— номинальный момент и ток двигателя, которые в данном случае принимаются равными нагрузочному Мс, т. е. МН=МС, /н=/с. R» принимается по каталогу или определяется по формуле Яя =7-0,5(1 -лн), где т]н — кпд двигателя при номинальной нагрузке. На вертикальной оси в определенном масштабе откладывают частоту вращения холостого хода по, которую можно определить по формуле (7Н или Ии — la Rn = и » Uh — /н Rh где пИ — номинальная частота вращения двигателя; /н — номинальный ток двигателя. Из точки, соответствующей номинальному моменту, проводят перпендикуляр Мпа, откладывают на нем в масштабе частоту вращения якоря пн и получают точку б (см. рис. 13). Соединяя прямой точку б с точкой идеального холостого хода ло, получают естественную механическую характеристику двигателя Поб. Отрезок аб между горизонтальной прямой ща и естественной механической характеристикой поб соответствует сопротивлению якоря Rn. Прямая 1«0 будет первой характеристикой, соответствующей полному сопротивлению резистора. С точки / начинается разгон двигателя. При достижении двигателем переключающего момента М2 первую секцию резистора выключают, что изобразится горизонталью, проведенной через точку 2. При пересечении этой горизонтали с перпендикуляром М\а находится точка 3 второй искусственной характеристики. Отрезок гд в масштабе сопротивлений и дает сопротивление первой секции резистора. Дальнейшее построение характеристик ясно из рис. 13. Отрезки дг, гв, вб соответствуют сопротивлению отдельных секций пускового резистора в порядке их замыкания. Масштаб для сопротивления, Ом/мм, тс — Кя/аб, где аб — отрезок прямой, соответствующий сопротивлению якоря R„. Если при построении окажется, что последняя горизонталь 6, 7 не пересекает естественную характеристику в точке 7, то необходимо несколько изменить значение момента Mi(li) и повторить построение. При аналитическом расчете необходимо помнить, что число пусковых ступеней ускорения для двигателей малой мощности (до 10 кВт) равно 1—2, для двигателей средней мощности (до 50 кВт) — 2—3, а для двигателей большей мощности — 3—4. Если число ступеней неизвестно, то их можно определить по формуле , ин ЫТТ где m — число ступеней пускового резистора; 1х — максимальный пусковой ток электродвигателя; % = /i//2 — отношение максимального пускового тока к переключающему. Если m получается дробным, изменяют /] или 12 так, чтобы получилось целое число. Если число ступеней резистора известно, то отношение X можно определить по формулам: для нормального режима пуска (при редких пусках) задаемся током переключения /2(2) для форсированного режима пуска (для напряженно работающих приводов с большим числом включений в час) задаемся максимальным током I\(Mi) m V Rnh Сопротивления отдельных ступеней определяют следующим образом: Rx = UJIi\ R2=R1/%-} /?3=#2Д и т. д. Сопротивление секций пускового резистора ri ei * j£.i=i., Пример 15 Для двигателя постоянного тока параллельного возбуждения П-81, 220 В, Л,=32 кВт, п„=1500 об/мин, Ля=0,034 Ом, /„ = = 169 А требуется рассчитать пусковой резистор по следующим условиям: нагрузочный момент Afc при пуске постоянный и равен 0,8Л}„, пуск нормальный, число пусковых секций резистора т=3. Решение Аналитический метод 1.Так как пуск нормальный, принимаем ток переключения примерно на 20 % больше /с. 2.Отношение максимального пускового тока к переключающему , / UH ,у 220 я= V tx~V мзТТб-92-49 откуда Л = /2Я=169-2,49=420 А. 3. Сопротивления секций резистора: UH % — 1 220 2,49— 1 = Т Т I2T •~0,314 0м: Ов Ki — l 220 2,49 — 1 Н~ h Я? ~ 420 2,492 " UH Л — \ 220 2,49—1 h Я3420 2,49» = 0,126 Ом; = 0,0506 Ом = 0,051 Ом. 4. Сопротивление пускового резистора /сп=/+М-/-з=0,314+ +0,126+0,051 = 0,491 Ом, Графический метод 1.Частота вращения идеального холостого хода [/„„220 п° = "н U-nZ - 1500 220- 169-0,034 " 1535 °б/МИН- 2.Для построения пусковых характеристик выбираем масштабы: для скорости 1 мм = 20 об/мин, для токон 1 мм =4,2 а. По этим данным строим пусковые характеристики двигателя (см. рис. 13): л=420 а, /2= 169 а, /с=135 а. 3.Зиая величину сопротивления /?я=0,034 Ом, по отрезку аб находим масштаб сопротивления тс=#я/аб=0,034/1,8 = = 0,0189 Ом/мм. 4.Измерив отрезки де, ев, вб, находим сопротивления секций пускового резистора: л1 = тСдг=0,0189-1,55 =0,293 Ом; л2= = «с.гв=0,С189-6,2=0,117 Ом; га=отс.еб=0,0189-3=0,057 Ом. Сопротивление пускового резистора /?„=0,293+0,117+0,057= = 0,463 Ом. Небольшая разница по сравнению с результатом аналитического расчета 6 % объясняется неизбежной неточностью графических построений. Сопротивление резистора предварительной ступени включения Сопротивление резистора предварительной ступени включения определяется таким образом, чтобы момент двигателя М„р(1пр) получился меньше момента нагрузки Mc(h) или равным ему: д.пр = —ГГ Rn — Ru ~я ywnpпр где Ra = UHIIH — номинальное сопротивление двигателя, которое при неподвижном якоре и номинальном напряжении сети ограничивает ток в якоре до номинальной величины; Rn — сопротивление пускового резистора; Л!пр — момент предварительного включения (Л4пр<! <Afc). Пример 16 Для двигателя примера 15 рассчитать сопротивление резистора предварительной ступени включения. Решение Приняв /Пр=/С=135 А, сопротивление резистора предварительной ступени включения Яд.пр = 230/135—0,034—0,491 = = 1,105 Ом. Тормозные резисторы Генераторный тормозной режим с отдачей энергии в сеть имеет место, если на вал двигателя одновременно действуют моменты двигателя и механизма. Если момент механизма компенсирует момент холостого хода (трения), тоЭлектродвигатель сначала достигает частоты вращения идеального холостого хода п0, а при дальнейшем ускорении частота вращения становится больше по. Соответственно эдс превысит напряжение сети и ток можно определить по формуле где Ra — полное сопротивление якорной цепи, Ra= =R*+RA; 58 /?д — сопротивление добавочного резистора. Ток будет иметь направление, обратное направлению тока при двигательном режиме, что соответствует отдаче тока и энергии в сеть. Момент М будет также иметь обратное направление и являться тормозным моментом. Такой режим работы наблюдается, например, при включении кранового двигателя на спуск груза, когда под влиянием момента нагрузки, действующего в сторону спуска, частота вращения электродвигателя может превысить частоту вращения холостого хода. Сопротивление добавочного резистора Ra в этом режиме вводится в цепь якоря для получения желательной частоты вращения при заданном моменте на валу машины. Для получения частоты торможения пт при заданном тормозном токе /т или тормозном моменте Мт сопротивление добавочного резистора в цепи якоря /?д определяется выражением g Uh "т — "и Uh Мт пт Д /т«о" мп hi "о Я Тормозной режим противовключения применяется в подъемно-транспортных устройствах, когда электродвигатель, включенный на подъем, вследствие того, что его момент меньше момента груза, вращается на спуск. Режим противовключения применяется также для быстрого торможения и реверсирования электродвигателей, что достигается изменением полярности на -зажимах якоря или на обмотке возбуждения. Тормозной момент Мт или ток /т регулируют введением добавочного резистора Ra в цепь якоря, сопротивление которого определяют из выражения I тI н М т Тормозной момент Мт или ток /т обычно принимают не более (2+3) М». В режиме динамического торможения якорная обмотка электродвигателя отключается от сети и замыкается на тормозной резистор /?д, а обмотка возбуждения остается включенной в сеть. В этом случае в якоре, который вращается по инерции, по-прежнему индуцируется эдс (—Е), и ток /=—E/Ra создает тормозной момент Мт. Для определения сопротивления добавочного резис- 0 ... 6 7 8 9 10 11 12 ... 27
|
||||||||||||||||||||||
