Расчет статических характеристик электропривода

С помощью естественной характеристики оценивают возможности двигателя при его работе в механической системе:

• — выдерживать предельные значения тока (момента), которые двигатель может развивать кратковременно;
• — обеспечивать перевод двигателя в генераторный режим и др.

Расчет естественной характеристики выполняем аналитическим методом.

Каталожными данными двигателя независимого возбуждения являются номинальные данные занесенные в таблицу 2 также характеристики намагничивания двигателей Ф=f (F) и рабочие характеристики — каталожные зависимости от тока якоря I частоты вращения n=f (I), момента на валу Мв=f (I), мощности на валу Рв=f (I) и коэффициента полезного действия = f (I).

Для дальнейших расчетов каталожные данные частоты вращения n и момента М нужно пересчитать в единицах измерения системы СИ.

;

;

Механические характеристики асинхронного двигателя представляются фор мулой:

Рисунок 3 — Механическая характеристика.

Расчет параметров схем включения двигателя, обеспечивающих работу в заданных точках

Задачей расчета является определение напряжения, при котором выполняются требования к электроприводу по обеспечению заданных скоростей движения рабочего органа.

Исходными данными для расчета являются заданная скорость движения механизма зад = с, приведенная к валу двигателя, и заданный момент сопротивления движению Мс, приведенный к валу двигателя.

При питании асинхронного двигателя от преобразователя частоты в процессе преобразования напряжения промышленной частоты в напряжение регулируемой амплитуды и регулируемой частоты возникают потери напряжения и мощности в преобразователе. Обычно такие преобразователи имеют внутренние обратные связи, и при изменении нагрузки двигателя выходное напряжение и частота практически не изменяются.

Поэтому в дальнейшем напряжение и частоту на статоре двигателя буем считать независящими от нагрузки.

Для устойчивой работы двигателя необходимо при изменении частоты поддерживать перегрузочную способность двигателя, что обеспечивается регулированием напряжения на статоре по различным законам в зависимости от частоты и характера изменения статического момента.

Наиболее распространен закон изменения амплитуды напряжения пропорционально частоте U/f=const. Это позволяет для приближенных расчётов использовать приём параллельного переноса естественной механической характеристики, при этом естественная характеристика перемещается воль оси w и устанавливается в точке Wзад, Mзад. В этом случае синхронная скорость, соответствующая заданной точке.

Wозад = Wзад + ?We,.

где ?We отклонение скорости от синхронной при заданном моменте Mзад.

Wозад1 = Wзад1 + ?We=55,158+3,48=58,638рад/с.

Wозад2 = Wзад2 + ?We=88,253+1,87=90,123рад/с Частота напряжения в заданной точке.

f1зад = (Wозад/Wон) * f1н, где f1н=50 Гц — номинальная частота напряжения на статоре;

f1зад = (Wозад1/Wон) * f1н = (58,638/104, 7)*50=28,00Гц,.

f2зад = (Wозад2/Wон) * f1н=(90,123/104,7)*50=43,04Гц.

Напряжение на статоре можно определить по формуле.

Uзад=U1н/f1н*fзад.

U1зад=(U1н/f1н)*fзад1=(220/50)*28,00=123,2 В.

U2зад=(U1н/f1н)*fзад2=(220/50)*43,04=189,376 В Критический момент на статоре можно определить по формуле.

Для расчета характеристик используем программу harad.