Основные соотношения для расчета механических характеристик динамического торможения

3.2 Основные соотношения для расчета механических характеристик динамического торможения

В основе расчетов характеристик динамического торможения лежит рассмотрение эквивалентного режима асинхронного двигателя. Для равенства эквивалентного двигательного и тормозного моментов должны быть равны МДС, создаваемые постоянным и эквивалентным переменными токами. Из этого условия определяются соотношения между эквивалентным  и постоянным  токами. Эти соотношения приведены в табл.  

1) Момент асинхронного двигателя.

; -относительная скорость вращения АД.

2) Приведенный ток ротора в соответствии со схемой замещения асинхронного двигателя.

.

3) Расчетное значение момента асинхронного двигателя.

 

3.3 Графоаналитический метод расчета механической характеристика динамического торможения

Расчет выполняется графоаналитическим методом в следующей последовательности:

1) Заполняем первый столбец таблицы 2. Задаемся значениями тока намагничивания в относительных единицах в пределах , , где-значение тока холостого хода в двигательном режиме при номинальном напряжении.

2) Заполняем второй столбец таблицы 2.

по универсальной кривой намагничивания (рис.3)

 

определяют  в зависимости от i0, значения e заносим во второй столбец.

e
				2
									1
1.0
0.5
											i0
0				2.0				4.0

Рис. 3. Универсальная кривая намагничивания асинхронных двигателей:1- крановой серии; 2- нормальной серии; (по рис. )

3) Заполняем третий столбец таблицы 2.

Рассчитываем

, для различных e и i0

где  - номинальная ЭДС фазы статора;

Для первой пары значений e и

i0:

И далее

Для принятого значения постоянного тока и выбранной схемы подключения определяем значение эквивалентного тока  по данным табл.  (в данном случае принимают);

4) Заполняем четвертый столбец таблицы 2.

Для первой пары значений: и далее:

5) Заполняем пятый столбец таблицы 2.

Для первой строки

6) Заполняем шестой столбец таблицы 2.

   и далее для всех значений

I0=

Для первой строки и далее:

7) Заполняем седьмой столбец таблицы 2.

Для первой строки:

Для удобства транспонируем столбец в строку:

8) Заполняем восьмой столбец таблицы 2.

 Для первой строки

 и далее транспонируем столбик в строку:

9) Заполняем девятый столбец таблицы 2.

Для первой строки

 и далее транспонируем столбик:

18,025

17,821

17,344

17,158

16,552

15,940

15,294

14,502

13,608

12,567

10) Заполняем десятый столбец таблицы 2.

 отсюда

11) Заполняем одиннадцатый столбец таблицы 2.

 

Данные заносим в таблицу 2

Таблица 2

Выводы

 

В результате проделанной работы были рассчитаны параметры обмотки статора и ротора АД с короткозамкнутым ротором, произведён расчет механической характеристики АД в двигательном режиме по приближенной формуле М.Клосса

,

произведён расчет механической характеристики АД в режиме динамического торможения, построены механические характеристики исполнительного механизма и АД в двигательном и тормозном режимах.

Результаты расчётов сведены в таблице1 и таблице2:

Таблица1

Таблица2

Общие данные для любых токов возбуждения				Данные для Iэкв = 3Iон
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
0,2	0,31	52,243	3065,809	997,347	225,000	3,865	1,966	18,025	977,656	18,308
0,4	0,57	48,030	2617,000	842,971	56,250	37,411	6,116	17,821	314,233	55,675
0,6	0,67	37,637	1661,724	517,642	25,000	59,053	7,685	17,344	250,111	66,258
0,8	0,97	40,867	1935,500	610,304	14,063	137,646	11,732	17,158	163,822	98,994
1,0	1,00	33,705	1356,596	415,129	9,000	158,574	12,593	16,552	152,629	98,889
1,2	1,07	30,054	1100,954	330,056	6,250	198,065	14,074	15,940	136,568	102,491
1,4	1,17	28,168	979,361	289,933	4,592	260,163	16,130	15,294	119,160	108,138
1,6	1,22	25,700	831,000	241,358	3,516	316,670	17,795	14,502	108,006	107,266
1,8	1,27	23,781	724,027	206,655	2,778	391,987	19,799	13,608	97,077	105,081
2,0	1,30	21,908	626,764	175,392	2,250	483,810	21,996	12,567	87,381	99,566

Примечание: цифрами обозначены следующие колонки таблицы:

1-; 2-; 3-; 4- ; 5- ; 6- ;

7-; 8-; 9- ; 10- ; 11- .

При 0 < n < n₁ скольжение находится в пределах 0 < S < 1.

А.Д. работает режиме двигателя, преобразуя электрическую мощность в механическую, которая поступает к исполнительному механизму. Режим электромагнитного тормоза возможен в тех случаях, когда исполнительный механизм, или добавочный двигатель, присоединенные к валу асинхронного двигателя, могут вращать ротор машины в сторону, противоположную вращению поля статора. Кроме того, этот режим легко осуществить, поменяв местами подключение двух фазных зажимов обмотки статора в процессе работы машины. При этом произойдет переходной процесс реверса двигателя. В обоих случаях скольжение ротора будет равным:

,

а в общем случае: 1 < S < ¥.Режим электромагнитного торможения не эффективен еще и потому, что при больших частотах тока в обмотке ротора резко возрастает индуктивное сопротивление X_2Sи очень мал коэффициент мощности машины.

Полная шкала скольжений асинхронной машины показана на рисунке 5.

Литература

 

1) Чиликин М.Г., Сандлер А.С. Общий курс электропривода.- М: Энергоиздат, 1981 г.

2) Богословский А.П. и др. Судовые электроприводы. Справочник. Т.1,2 – Л.: Судостроение,1983 г.

3) Назаренко В.Н. методическое пособие для выполнения расчетно-графической работы по курсам «Основы электропривода» и «Автоматизированный электропривод». «Расчет механических характеристик асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором»

4) Борисов Ю.М., Липатов Д.Н.,Зорин Ю.Н. Электротехника.- М: Энергоиздат, 1985 г.-С.427