Электрический привод

Содержание

 

1.Практическая часть………………………………………………………………3

 

2.Теоретическая часть…………………………………………………………….8

 

2.1Регулирование частоты вращения двигателя независимого возбуждения в системе Г-Д (привести схему)……………………………………………………8

 

2.2.Начертить возможные узлы схем включения реле времени при управлении электроприводом в функции времени. Пояснить работу схем…………………9

 

Список литературы………………………………………………………………14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Практическая  часть.

1) Для двигателя постоянного тока независимого возбуждения, имеющего ωн = 78,53 рад/с, IЯ = 3,0 А, Uи = 220 В, ηн = 0,62, определить добавочное сопротивление цепи якоря, при котором двигатель будет вращаться с установившейся скоростью ωс = 63 рад/с при моменте статического сопротивления Мс* = 0,9.

Построить естественную и искусственную механические характеристики ω* = f (M*).

 

 Ом

 

 рад/с

 рад/с

 

 рад/с

Ом

 Ом

А

 

 

2) Данные двигателя:

  , ,

Решение:

215,09 ≤ 143,39

329,07 ≤ 219,38

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3) Определить мощность двигателя, работающего по графику:

 

        М₁ = 60Нм           t₁= 5c. 

        М₂ = 35Нм                       t₂ = 18c.

М₃ = 25Нм                       t₃ = 15c.

n = 730 мин ^-1                         t₀ = 33с.

 

 

 

 

При расчетах используется метод эквивалентных величин (I_экв, М_экв, Р_экв).

Методом эквивалентного момента и эквивалентной мощности можно пользоваться при условии постоянства магнитного потока машины, а расчетные формулы выглядят так:

Эквивалентный момент:

,  

где М₁...М_n- моменты на отдельных участках нагрузочной диаграммы, Нм.

Подставим наши значения в формулу и рассчитаем М_экв

 

Mэкв=  

По рассчитанному  моменту и заданному числу  оборотов, найдем мощность:

Вт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Теоретическая  часть

 

2.1Регулирование  частоты вращения двигателя независимого  возбуждения в системе Г-Д .

 

Система «генератор - двигатель»

 

             В этой системе, схема которой показана на рисунке, якорь 4 двигателя непосредственно присоединяется к якорю 3 генератора, образующего вместе с приводным двигателем I электромашинный выпрямитель 2 трехфазного переменного тока в постоянный, вращающийся со скоростью W_г. Регулирование напряжения на якоре двигателя происходит за счет изменения тока возбуждения генератора I_{в г} с помощью потенциометра 8, при этом изменяется ЭДС генератора Е_г и соответственно напряжение на якоре двигателя U. Регулирование напряжения в этой системе может сочетаться с воздействием на магнитный поток двигателя, что обеспечит двухзонное регулирование скорости.  Регулирование магнитного потока двигателя осуществляется изменением I _в за счет включения в цепь обмотки 5 возбуждения двигателя резистора 6. В замкнутых ЭП питание обмотки /возбуждения генератора происходит от регулируемого источника постоянного тока, например полупроводникового УВ. Основными достоинствами системы Г - Д являются большой диапазон и плавность регулирования скорости двигателя, высокая жесткость и линейность характеристик, возможность получения всех энергетических режимов работы, в том числе и рекуперативного торможения. В то же время для нее характерны такие недостатки, как утроенная установленная мощность системы, низкий КПД, инерционность процесса регулирования скорости, шум при работе.

 

2.2. Начертить  возможные узлы схем включения  реле времени при управлении  электроприводом в функции времени.

 

Схема пуска асинхронного двигателя с фазным ротором в функции времени

           Упрощенная принципиальная схема пуска асинхронного двигателя с фазным ротором в функции времени  представлена на рис. 6.17. Пуск двигателя по этой схеме осуществляется в две пусковые ступени, при этом для большей надежности цепи управления подключены к сети постоянного тока.

 через размыкающие блок-контакты  КМ и КУ 1 .

так как силовые контакты

контакторов КУ 1 и КУ2 разомкнуты; начинается пуск АД.

       Размыкающий контакт КМ в цепи катушки реле времени РУ размыкается, оно обесточивается, начинает отсчитывать выдержку времени при пуске на первой пусковой ступени. После выдержки времени реле РУ 1 своим контактом замыкает цепь питания катушки контактора КУ1. Этот контактор зашунтирует пусковой резистор Р 1 своими силовыми контактами и снимает питание с реле времени РУ2 вспомогательным контактом КУ1. Реле РУ 2 начинает отсчитывать выдержку времени, по окончании которой размыкающий контакт РУ2 замыкается, подключая к источнику питания катушку КУ2, в результате чего зашунтируется вторая ступень пускового сопротивления Р2 и АД будет выведен на естественную характеристику.

Принципиальная схема пуска асинхронного двигателя в функции времени с корректировкой по току

      В схемах автоматического управления пуском асинхронного двигателя по времени с корректировкой по току используется электромагнитное реле времени постоянного тока РЭ-500 с обмотками управления: втягивающей, размагничивающей и токовой.

      Принцип работы трехобмоточного реле следующий. При подаче напряжения в цепь управления под напряжением оказываются лишь втягивающие обмотки, которые создают намагничивающие силы приводящие к срабатыванию реле. При снятии напряжения с одной из обмоток н. с. в ней изменяется по экспоненциальному закону.

       Для ускорения затухания магнитного потока втягивающей обмотки и для уменьшения остаточной н. с. используется размагничивающая обмотка, которая создает намагничивающую силу, направленную встречно намагничивающей силе втягивающей обмотки. Размагничивающая обмотка подключается одновременно с отключением втягивающей обмотки. Поэтому суммарная н. с. току подъемного двигателя, т. е. величине поднимаемого груза. Н.с. токовой обмотки направлена согласно с н.с втягивающей обмотки.             

     Применение в схеме автоматического  пуска асинхронного двигателя  трехобмоточного реле приводит  к автоматическому слежению за  нагрузкой на валу подъемного двигателя.

Принципиальная  схема пуска асинхронного двигателя  с фазным ротором в функции  времени с корректировкой по току

      Рассмотрим работу принципиальную  схему пуска асинхронного двигателя  по времени с корректировкой  по току с использованием трехобмоточного реле.

       После подачи напряжения постоянного тока в цепь управления подъемным двигателем получают питание втягивающие обмотки реле времени КТ1.1—КТ3.1 через размыкающие контакты РДБ и КМ4, КМ5, Их срабатывание приводит к размыканию контактов КТ1—КТЗ в цепях контакториых катушек ускорения КМ4—КМ6 и замыканию контактов КТ1—КТЗ в цепях размагничивающих обмоток КТ1.2—КТ3.2 и токовых обмоток КТ1.3—КТ3.3. Перевод рукоятки командоаппарата в крайнее левое (замыкается контакт КК-B или правое положение (замыкается контакт КК-Н) приводит к подключению катушек контакторов КМЗ (КМ2) и КМ1 и к замыканию главных контактов КМЗ (КМ2) и КМ1 п цепи статора асинхронного двигателя, подключая его к сети переменного тока, а токовые обмотки КТ1.3—КТЗ.3 через выпрямитель V и потенциометр КР — к трансформатору току ТА2. Одновременно с этим происходит включение реле дуговой блокировки РДБ, которое своими контактами обесточивает втягивающую обмотку КТ1.1 и подключает размагничивающую обмотку КТ1.2 к источнику питания постоянным током.

        После снижения результирующей н. с реле времени до величины меньшей Fпр происходит ее срабатывание, сопровождающееся замыканием контакта КТ1 в цепи контактора ускорения КМ4, вызывая ее срабатывание, и своими контактами он производит шунтирование первой ступени пускового резистора в цепи ротора асинхронного двигателя и размыкание замыкающего контакта КТ1 в цепях размагничивающей обмотки КТ1.2 и токовой обмотки КТ1.3. Размыкание контакта КМ4 после срабатывания контактора ускорения КМ4 приводит к обесточиванию втягивающей обмотки КТ2.1, и процесс разгона подъемного двигателя на второй пусковой ступени протекает аналогично.

      В зависимости от величины  поднимаемого груза автоматически  изменяется время пуска. Оно  тем больше, чем больше нагрузка, и наоборот. Защита от застревания двигателя на промежуточных ступенях обеспечивается таким подбором результирующей н. с. чтобы она была меньше Fпр при возможной перегрузке двигателя.

       Установочные резисторы R1, R2, R3 и потенциометр R служат для настройки соответственно размагничивающих КГ1.2— КТ3.2 и токовых обмоток КТ1.3—КТ3.3 на необходимые намагничивающие силы. В рассмотренной выше схеме управления пуском асинхронного двигателя используются 5 — 8 пусковых ступеней металлических резисторов, включение и выключение которых в цепь ротора ведется с помощью релейно-контакторной аппаратуры.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

1. Электрический привод: учебное пособие для студ. учреждений сред. проф. образования – М.:Мастерово; В.В.Москаленко, Высшая школа,2001.-368с.