Электроприводы с двигателями переменного тока

РАЗДЕЛ ТРЕТИЙ

Задача 2

Задача №1

Задачи

Вопросы для самопроверки

1. Что понимается под естественной и искусственной механической характеристиками двигателя?

2. В каких режимах может работать ДПТ НВ?

3. Перечислите и охарактеризуйте основные способы регулирования скорости ДПТ НВ. Дайте их сравнительную оценку.

4. В чём заключается особенности работы системы «тиристорный преобразователь – двигатель»?

5. Укажите особенности режима прерывистых токов.

6. Как влияет работа вентильного электродвигателя постоянного тока на сети электроснабжения? Назовите способы уменьшения этого влияния.

7. Какие виды обратных связей применяются для получения жёстких и крутоспадающих механических характеристик?

8. Какие существуют способы пуска и торможения ДПТ НВ? Как их можно осуществить?

9. В каких режимах может работать ДПТ НВ?

10. Особенности работы системы «генератор – двигатель постоянного тока». В чём сущность двухзонного регулирования скорости в этой системе?

11. Почему ДПТ ПВ не может работать в генераторном режиме с отдачей энергии в сеть?

12. Какими способами можно осуществить торможение ДПТ ПВ?

13. Перечислите основные этапы построения пусковой диаграммы ДПТ ПВ. Для чего нужна пусковая диаграмма?

14. Назовите области применения электроприводов ДПТ ПВ и ДПТ СВ.

Двигатель постоянного тока типа П-101 с номинальными данными:

P_ном =42 кВт,U _ном =110 В, I _ном = 446 А, n _ном = 750 об/мин,

R* = 0, 0125 Ом, r* =9, 45 Ом приводит в движение лебёдку подъёмного крана.

1. Определить режим работы двигателя при спуске груза, а также силу тока в якоре и величину момента на валу при частоте вращения двигателя 800 об/мин.

2. Определить режим работы двигателя и его скорость при подъёме груза, если в цепь якоря включено добавочное сопротивление R_доб= 0,325 Ом и момент сопротивления М_с = 65 кГ ^. м

Построить для этих случаев механические характеристики двигателя.

П р и м е ч а н и е. Потери вращения принять постоянными.

Р е ш е н и е. Номинальный ток возбуждения

Величина произведения

Скорость идеального холостого хода

Величина тока

I =

Значение

Электромагнитный момент

Потери вращения

Момент потерь вращения

.

Момент на валу

Рис.2.17

Номинальный момент

.

Скорость двигателя при подъёме груза

Как видно из расчёта и характеристик рис. 2.17, при спуске груза двигатель работает в режиме генераторного торможения, а при подъёме оказывается в тормозном режиме противовключения, т. е. груз начинает опускаться.

* Здесь и далее все сопротивления обмоток электрических машин считаются приведёнными к нагретому состоянию.

Двигатель типа П-31 с номинальными данными:

P_ном =3,2 кВт, U_ном =110 В, I_ном = 48,5 А, n_ном = 3000 об/мин, R_Д = 0, 158 Ом, работает в системе генератор – двигатель. Регулирование скорости осуществляют изменением напряжения генератора при постоянном потоке возбуждения двигателя.

Для двигателя выбрать генератор, рассчитать и построить внешние характеристики, проходящие через точки координат, определяемые номинальным током и частотой вращения двигателя 3000, 2500, 2000, 1500, 1000, 500 об/мин, а также найти диапазон регулирования скорости, если пусковой ток на нижнем пределе регулирования равен 1,5 I_ном

Р е ш е н и е. Мощность, потребляемая двигателем

.

Выбираем по каталогу генератор с номинальными данными:

P _ном =6,5 кВт, U _ном =115 В, I _ном = 56,4 А

n _ном = 1450 об/мин, R_Г = 0, 118 Ом.

Пренебрегая током возбуждения, определяют

.

Сопротивление якорей машин

R = R_Д + R_Г = 0, 158 + 0,118 = 0, 276 Ом.

ЭДС генератора, соответствующая наибольшей скорости и номинальному току двигателя,

Еr₁ = cn _ном + I _ном R = 0,0341.3000 + 48,5.0,276 = 115,4 В.

Наибольшая скорость идеального холостого хода двигателя

.

Таким же образом определяют значения n ₀ для других характеристик двигателя: n ₀₂ =2900 об/мин, n ₀₃ =2400 об/мин,n ₀₄ =1900 об/мин,

n ₀₅ = 1400 об/мин, n ₀₆= 900 об/мин.

Вычисляют скорость идеального холостого хода и скорость, соответствующую номинальному току, при наименьшей скорости

.

.

.

Диапазон регулирования

.

Внешние характеристики приведены на рис. 2.18.

Рис.2.18.

Тесты для самоконтроля

1. Величина магнитного потока в двигателе постоянного тока независимого возбуждения зависит от:

А Тока якоря Iя.

B. Скорости вращения якоря.

C. Тока возбуждения.

D. Момента двигателя М.

2. Для изменения величины магнитного потока двигателя постоянного тока параллельного возбуждения необходимо изме­нить:

А. Тока якоря Iя.

B. ЭДС двигателя Е.

C. Ток возбуждения.

D. Момент двигателя М.

3. Для получения вращающего момента двигателя постоян­ного тока независимого возбуждения необходимо:

A. Включить ток в обмотку возбуждения и вращать якорь.

B. Включить ток в об­мотку возбуждения и в обмотку якоря.

C. Включить ток в цепь якоря и вращать якорь.

D. Подать повышенное напряжение.

4. Двигатель постоянного тока независимого возбуждения не может создать вращающий момент при отсутствии:

А.Скорости вращения якоря.

В. Добавочного сопротивления Rдоб.

С. ЭДС двигателя Е.

D. Маг­нитного потока и тока якоря.

5. Обрыв цепи возбуждения работающего двигателя посто­янного тока параллельного возбуждения вызовет:

A. Уменьшение тока якоря;

B. Увеличение подводимого к якорю напряжения;

C. Увеличение магнитного потока;

D. Увеличение тока якоря.