close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Билет №11.12

код для вставкиСкачать
- Билет № 11 -
Особенности электромагнитов переменного тока.
1.1. Определение величины сопротивления катушки электромагнита
1.2. Влияние величины воздушного зазора на ток в катушке электромагнита
1.3. График зависимости тяговой характеристики электромагнита и действующего значения силы тока от величины воздушного зазора
1.4 Способы устранения вибрации якоря электромагнита
В отличие от электромагнитов постоянного тока катушка электромагнита переменного тока обладает как активным, так и индуктивным электрическим сопротивлением (Ом).
,(5.21)
где f - частота тока; w - число витков;  - магнитная проводимость электромагнита.
Если взять простейшую формулу для магнитной проводимости воздушного зазора, то в расчете на один результирующий зазор  электромагнита
, (5.23)
где S - площадь полюса.
Для электромагнита, изображенного на рис. 5.4,  = 2.
Обозначив через R (Ом) активное сопротивление обмотки электромагнита, получим выражение для тока (А) в ней:
(5.24)
где U~ - напряжение на катушке, В.
Рис. 5.4. Электромагнит переменного тока
Если принять R = 0, то
,(5.25)
Из формулы следует, что при неизменном действующем значении напряжения на катушке ток в ней зависит от величины воздушного зазора электромагнита (в отличие от электромагнитов постоянного тока). Это вызвано влиянием величины зазора на индуктивное сопротивление электромагнита. Характер зависимости действующего значения тока от величины зазора i() рис. 5.5.
При подаче напряжения на катушку электромагнита через нее протекает пусковой ток Iп, который имеет значительную величину из-за большого начального значения воздушного зазора 0. При движении якоря зазор уменьшается, что приводит и к уменьшению тока. В притянутом состоянии якоря по катушке протекает номинальный ток Iн, который в несколько раз меньше пускового.
Рис. 5.5. Зависимость тяговой характеристики электромагнита и действующего значения силы тока от величины воздушного зазора.
Чтобы уменьшить потери на вихревые токи и гистерезис, магнитопроводы электромагнитов переменного тока делают шихтованными.
Электромагнитная сила в электромагните переменного тока изменяется с двойной частотой от 0 до Fmax. Это недостаток, приводящий к вибрации якоря электромагнита (действует также сила, вызываемая возвратной пружиной электромагнита Fпр или весом механизма). Из-за ударов при вибрации расплющиваются полюса электромагнита, создается повышенный уровень шума, кроме того, из-за увеличения зазора и снижения индуктивного сопротивления катушки по ней протекает повышенный ток и перегревает ее.
Наиболее эффективный способ борьбы с вибрацией - установка короткозамкнутого витка на расщепленном полюсе электромагнита. Короткозамкнутый поток вызывает сдвиг фазы между потоками, проходящими через охваченную короткозамкнутым витком часть полюса и неохваченную, что приводит к сдвигу фазы между силами, вызываемыми этими потоками. В результате электромагнитная сила, действующая на якорь, будет изменяться не от нуля, а от некоторого значения F0 до Fmax, если F0 > Fпр, то вибрации якоря не будет. График изменения результирующей силы представлен на рис.5.6.
Рис.5.6. Влияние короткозамкнутого витка на результирующую силу
Электромагнитная сила в электромагнитах переменного тока (при заданной максимальной индукции и площади сечения полюсов) оказывается вдвое меньше силы, развиваемой в тех же условиях электромагнитом постоянного тока. Поэтому, для получения одной и той же средней силы, сечение и вес стали в электромагните переменного тока оказываются, по крайней мере, вдвое больше, чем в электромагнитах постоянного тока.
2. Способы регулирования скорости асинхронных двигателей и их краткая характеристика. Принципиальные схемы, основные математические соотношения, показатели регулирования для различных способов, области применения.
Теория электропривода
2.8. Регулирование частоты вращения асинхронных двигателей
Для асинхронного двигателя частота вращения ротора определяется по формуле
, или ,
откуда видно, что скорость вращения ротора можно регулировать:
1. f = var - изменять частоту подводимого напряжения.
2. p = var - изменять число пар полюсов.
3. S  r2 - изменять скольжение:
2.8.1. Регулирование частоты вращения двигателя изменением частоты
Для регулирования частоты вращения асинхронного двигателя необходим преобразователь частоты. При регулировании необходимо стремится к тому, чтобы с изменением частоты не ухудшались рабочие характеристики. Для чего необходимо, чтобы с изменением частоты f поток оставался постоянным
() ,
т.е. при регулировании частоты одновременно необходимо регулировать и напряжение. Регулирование скорости с условием
является экономичным. Для поддержания m, Cos, , как показали исследования можно достичь этого, если выполняется условие
.
Регулирование изменением частоты происходит плавно. На рис.1 представлены механические характеристики при различных значениях частоты. 2.8.3. Регулирование частоты вращения двигателя сопротивлением в цепи ротора (с фазным ротором)
При введении в цепь ротора AD добавочного активного сопротивления увеличивается критическое скольжение, , максимум критического момента смещается в сторону больших скольжений, а величина его не меняется, т.к. он не зависит от активного сопротивления роторной цепи. Введение в цепь ротора добавочного активного сопротивления используется для ограничения пускового тока и увеличения пускового момента. Можно ввести такое Rдаб , при котором критическое скольжение окажется равным 1 , а пусковой момент двигателя равным критическому. Физически увеличение пускового момента объясняется увеличением активной составляющей тока ротора (увеличением числа проводников обмотки ротора, на которые электромагнитные силы действуют по направлению вращения и уменьшением числа проводников, на которые электромагнитные силы действуют против направления вращения). Семейство механических характеристик двигателя, соответствующих разным по величине Rдаб , введенным в цепь ротора , изображено на рисунке.
2.8.4. Регулирование частоты вращения изменением подводимого напряжения
Этот способ регулирования не дает больших результатов. Диапазон регулирования получается небольшим (см. рис.7).
В практике используются различные импульсные способы регулирования частоты вращения на базе тиристоров.
3. Типовая методика структурно-параметрического синтеза контуров регулирования СУЭП (рассмотреть 4 этапа синтеза, пример синтеза).
Рассматриваемая методика широко применяется при синтезе систем подчиненного регулирования координат электроприводов и базируется на компенсации больших постоянных времени (БПВ) объекта управления устройством управления. Последовательность этапов синтеза:
1. Структурно-параметрическая декомпозиция объекта управления.
Линейный объект управления разбивают на n последовательно соединенных динамических звеньев с одним или двумя доминирующими полюсами (апериодические первого-второго порядка и интегрирующие); в объект регулирования каждого контура последовательно включают фильтр (апериодическое звено первого порядка) с эквивалентной малой постоянной времени (ЭМПВ) T,i, i = 1,..., n; величину эквивалентной малой постоянной времени T,i каждого контура регулирования выбирают как минимум в 2 раза больше эквивалентной малой постоянной времени предыдущего контура регулирования, т. е. T , i  2T , i-1, i = 2,..., n .
В результате структурно-параметрической декомпозиции в объекте каждого контура регулирования должны быть выделены 1-2 БПВ и одна ЭМПВ T , i .
2. Выбор критерия качества регулирования контура.
За критерий качества регулирования каждого контура будем принимать желаемую передаточную функцию разомкнутого контура. Для электромеханических СУ ЭП целесообразно применять настройки контуров регулирования на ТО или СО. Желаемую передаточную функцию разомкнутого контура в этом случае записывают в виде:
а) при настройке на ТО:
,(7.34)
б) при настройке на СО:
(7.35)
3. Определение структуры и параметров регулятора каждого контура регулирования (структурно-параметрический синтез регуляторов).
Передаточная функция оптимального регулятора i-го контура определяется в виде:
(7.36)
где Wоу, i (p) - передаточная функция объекта регулирования, входящая в i - й контур регулирования;
Wос, i (p) - передаточная функция звена отрицательной обратной связи i-го контура регулирования.
Далее производится расчет численных значений параметров синтезированных регуляторов (коэффициентов передач, постоянных времени интегрирования, дифференцирования).
4. Выбор элементной базы и расчет параметров принципиальной схемы регулятора каждого контура.
Современные электронные устройства управления непрерывных систем управления реализуют, как правило, на основе операционных усилителей в интегральном исполнении. Расчет параметров принципиальной схемы регулятора сводится к расчету численных значений резисторов и конденсаторов во входной цепи и цепи обратной связи операционного усилителя. Покажем на примере ПИ-регулятора расчет параметров его принципиальной схемы (этап параметрического синтеза).
3. Структура регулятора тока якоря, в контуре регулирования тока якоря электродвигателя постоянного тока, будет иметь вид
,(7.37)
т. е. является пропорционально-интегральной (ПИ).
Параметры этого регулятора:
, , , причем только 2 из них являются независимыми, поскольку .
4. Для расчета параметров регулятора рассмотрим его принципиальную схему на основе операционного усилителя (рис. 7.13).
Рис. 7.13. Принципиальная схема ПИ-регулятора тока якоря
Заметим, что принципиальная схема регулятора содержит 4 элемента Rзт , Rот , Rост и Сот, значения которых неизвестны, однако в распоряжении проектировщика имеется лишь 2 параметра регулятора (см. п. 3). Зададимся значением емкости Сот, например Сот = 1 мкф. Тогда Rост = Tэ / Сот , Rзт = Rост / Kрт .
Поскольку сумма входных токов операционного усилителя в потенциально нулевой точке M (см. рис. 7.13) равна нулю, то . Отсюда , где Uзт , Uост - напряжения задания и обратной связи по току, соответствующие максимально допустимому току якоря.
- Билет № 12 -
Электромеханические реле автоматики.
1.1 . Общие характеристики
1.2. Электромагнитные реле
1.3. Герконы
1.4Поляризованные реле
1. Электромеханические реле автоматики.
1.1 Общие характеристики
К релейным элементам автоматики (реле) относятся устройства, преобразующие плавное изменение входной величины в скачкообразное изменение выходной.
При непрерывном возрастании входной величины X до значения Xср, происходит срабатывание реле и скачкообразное изменение выходного параметра Y, от Y = 0 (или Y = Ymin) до Y = Ymax, которое не изменяется при дальнейшем увеличении входного параметра X. При уменьшении входной величины X до Xотп = Xср - X, при котором реле отпускает, происходит обратное скачкообразное изменение величины выходного параметра Y от Ymax до 0 (или Ymin), которое остается неизменным при дальнейшем уменьшении параметра X, рис.6.1.
Рис. 6.1 Релейная характеристика
Реле - слаботочные аппараты. В зависимости от характера сигнала, подаваемого на измерительный орган, и выполняемой функции реле подразделяются на следующие виды:
* токовые реле - реагируют на величину тока, протекающего по обмотке;
* максимальные токовые реле - срабатывают при поступлении тока в обмотку больше заданного (тока уставки реле);
* реле максимального напряжения - срабатывают при превышении напряжением заданного значения;
* реле минимального напряжения - срабатывают при снижении напряжения ниже заданного значения;
* реле мощности - реагирует на величину мощности, которая фиксируется его измерительным органом;
* реле времени - создают выдержку времени в широких пределах (в зависимости от конструкции);
* реле направления энергии - реагирует на изменение потока мощности;
* реле сопротивления (реактивного или полного) - способны измерять сопротивление от места установки реле до точки повреждения в сети, пропорциональное дистанции между ними;
* дифференциальное реле - реагирует на разность двух параметров, например токов;
* промежуточные (коммутационные) реле - контакты таких реле коммутируют токи, значительно превышающие токи управления реле, обычно бывают многоцепными, имеющими много пар коммутирующих контактов.
Чувствительность реле - характеризуется минимальным параметром срабатывания. Чувствительность можно характеризовать также минимальной мощностью обмотки, потребляемой при срабатывании
,
где Iср.min - минимальный ток срабатывания, R - сопротивление обмотки.
Мощность контактов реле, или коммутируемая мощность, характеризуется произведением максимального отключаемого тока на напряжение на разомкнутых контактах. Реле подразделяются на классы в зависимости от времени срабатывания tсраб, с:
сверхбыстродействующие релеtсраб  0.001 с;
быстродействующие релеtсраб  0.05 с;
нормальные релеtсраб  0.15 с.
Коэффициент возврата - отношение параметра отпускания реле к параметру срабатывания, например для токового реле
KВ = Iотп / Iсраб
Коэффициент запаса - отношение намагничивающей силы обмотки при рабочем токе к намагничивающей силе при токе срабатывания электромагнита, характеризует надежность работы реле:
KЗАП = (Iw) раб / (Iw)сраб. (6.1)
Чем больше КЗАП, тем менее экономично реле.
1.2 Электромагнитные реле.
Электромагнитные реле приводятся в действие электромагнитами постоянного и переменного тока. Наиболее часто на электромагнитном принципе выполняются токовые и промежуточные реле. Обмотки промежуточных реле включаются на полное напряжение, так называемые параллельные или шунтовые обмотки, такие обмотки имеют сравнительно высокое сопротивление (до сотен и тысяч Ом). Обмотки токовых реле включаются последовательно с основным сопротивлением нагрузки, такие обмотки называются последовательными или сериесными. Они должны иметь сопротивление значительно ниже сопротивления той цепи, куда они включаются.
Дистанционные переключатели аналогичны, по принципу действия, электромагнитным реле. Они имеют два спаренных электромагнита с автономными катушками на каждом из них. При подаче напряжения на одну из них происходит переключение в одно положение, при подаче на другую - в другое. Поэтому фиксация якоря электромагнита происходит при обесточенной катушке. В автоматике часто приходится выбирать одну цепь из нескольких возможных. Для этого служат шаговые искатели, которые последовательно переключают ряд цепей до нахождения искомой.
1.3 Магнитоуправляемые контакты (герконы).
Контакты обычных реле находятся в среде атмосферного воздуха. Они загрязняются пылью, парами металлов, покрываются окислами, возникающими при химических реакциях под воздействием электрической дуги, подвергаются воздействию различных агрессивных атмосферных газов, водяных паров.
От указанных недостатков свободны герметические магнитоуправляемые контакты - герконы, контакты которых помещены в среду инертного газа или вакуум.
Геркон представляет собой стеклянную капсулу с впаянными токоведущими, ферромагнитными, пружинящими пластинками. Магнитный поток, созданный намотанной снаружи капсулы катушкой или постоянным магнитом, замыкается через пластины и создает электромагнитную силу притяжения в воздушном зазоре между концами пластин. Таким образом, в герконах контактный зазор является и рабочим воздушным зазором, а пластинчатые пружины проводят магнитный поток и электрический ток.
Рис. 6.3 Геркон
В стеклянную капсулу 3, заполненную инертным газом, впаяны токоведущие пружинящие ферромагнитные пластинки 1 и 2. Магнитный поток , созданный током в катушке w, намотанной снаружи капсулы 3, проходит по пластинам 1 и 2 и создает электромагнитную силу притяжения в воздушном зазоре между концами пластин. Пластины 1 и 2 смыкаются и образуют цепь тока. При снятии тока в катушке, пластины размыкаются под действием их упругих сил.
Переключающий геркон с ферромагнитным шариком и двумя катушками изображен на рис. 6.4.
Рис. 6.4 Переключающий геркон
При подаче тока в управляющую катушку 2 шарик электромагнитной силой притягивается к контактным выводам 4 и замыкает их. Если подать ток в катушку 1, то замыкаются контакты 3.
Поляризованный геркон - с постоянным магнитом представлен на рис. 6.5.
Рис. 6.5 Поляризованный геркон
Постоянный магнит NS создает поток Ф1 в контактных зазорах. Создаваемый управляющей катушкой магнитный поток, пройдя по пластине 1, разветвляется в контактном зазоре на две части: Ф2 и Ф3. В верхнем зазоре действует разность потоков (Ф1-Ф2), в нижнем - сумма (Ф1+ Ф3). Поэтому пластинка 1 притянется к пластинке 3, и замкнутся нижние контакты. Если направление тока в катушке изменить на обратное, то произойдет замыкание верхних контактов 1-2. Следовательно, геркон такой конструкции реагирует на направление тока в катушке, т.е. является поляризованным
Контактный зазор составляет десятые доли миллиметра, контакты покрываются благородными металлами (платина, золото, серебро и т.п.). Этот контактный слой из немагнитных металлов является "немагнитной прокладкой", которая предотвращает залипание контактов от остаточного магнитного потока.
Феррид - разновидность геркона, обладающая "памятью", рис. 6.6. Для срабатывания замыкающих контактов следует подать ток в управляющую катушку одной полярности. для размыкания - другой (размагничивающий импульс тока). За счет чего уменьшается энергия, потребляемая катушками управления по сравнению с обычными герконами, в которых ток протекает через катушку в течение всего периода их включенного состояния.
Рис. 6.6 Устройство феррида
Сердечник 1, на котором намотана катушка w, должен иметь очень высокое сопротивление, для обеспечения разрыва цепи при разомкнутых контактах 2 и 3. В то же время он должен быть ферромагнитным. Такими свойствами обладают ферриты, имеющие удельное электрическое сопротивление примерно в миллион раз выше, чем у обычных сталей. Кроме того, сердечник должен обладать свойством устойчивого остаточного намагничивания. Импульс тока в катушке w создает магнитный поток Ф, в результате чего замкнутся контакты геркона и намагнитится сердечник 1. После снятия импульса тока контакты остаются замкнутыми за счет потока от намагниченного сердечника 1. Для размыкания контактов следует подать в катушку размагничивающий импульс тока обратной полярности. 1.3 Поляризованные реле
Особенности: быстродействие, высокая чувствительность, способность реагировать на направление тока в обмотке управления. Достигается включением постоянного (поляризующего) магнита в магнитную цепь. Рис. 6.7 Поляризованное реле
На рис. 6.7 представлено поляризованное реле с последовательной магнитной цепью. Магнитный поток от постоянного магнита ФП направлен согласно с потоком ФУП, создаваемым током управления iУП в катушке w.
На рис. 6.8 представлены кривые нарастания тока для обычного и поляризованного реле.
Рис. 6.8 Кривые нарастания тока
При отсутствии постоянного магнита изменение магнитного потока, после подачи напряжения на катушку, показывает кривая 1, для достижения потока срабатывания (ФСРАБ) должно пройти время t1.Ток срабатывания (при RСТ = 0) определяется из соотношения: I1w = ФСРАБR
(6.2)
Изменение магнитного потока при наличии постоянного магнита показывает кривая 2. Время срабатывания значительно меньше, а ток срабатывания определяется следующей формулой:
(6.3)
В поляризованных реле возможны несколько вариантов настройки положения якоря (рис. 6.9), что достигается разной установкой упоров.
Рис. 6.9 Настройка якоря поляризованного реле
В двухпозиционном реле с преобладанием (рис. 6.9 слева) якорь находится в одном положении, если ток в обмотке управления отсутствует. Якорь перемещается в другое крайнее положение лишь при определенном направлении тока, при исчезновении которого якорь возвращается в исходное положение.
В двухпозиционном реле без преобладания (рис. 6.9 в центре) при отсутствии тока в обмотке якорь занимает одно из двух крайних положений в зависимости от направления тока в предшествующем включении. Переключение якоря достигается включением тока противоположному по направлению тому, которое было в предшествующем включении.
В трехпозиционном реле (рис. 6.9 справа) якорь, под действием силы пружины, занимает нейтральное среднее положение, когда ток в обмотке управления отсутствует. Ток одного направления вызывает перемещение якоря в одно крайнее положение, ток другого направления перемещает в другое.
2. Система "Генератор-двигатель". Принципиальная и структурная схемы. Уравнение тока, момента, скорости. Статические механические характеристики, торможение. Расчет статических механических характеристик. Основные показатели регулирования. Достоинства и недостатки.
В системе ГД в качестве управляемого преобразователя используется генератор постоянного тока независимого возбуждения, приводимый во вращение асинхронным или синхронным двигателем. Принципиальная схема системы изображена на рис. В качестве приводного двигателя рабочей машины используется ДНВ.
Пуск системы осуществляется включением сетевого (гонного) двигателя, вращающего генератор. Приводной двигатель перед этим должен быть полностью возбужден, т.е. его магнитный поток должен быть номинальным. Напряжение на обмотке возбуждения генератора ГПТ должно быть равно 0. При подаче напряжения на обмотку возбуждения генератора и его увеличении, он будет развивать ЭДС, появится напряжение на якоре ДПТ и последний будет разгоняться. При номинальном возбуждении генератора напряжение на якоре ДПТ номинальное.
В случае гонного АД с увеличением нагрузки на валу приводного ДПТ возрастает тормозной момент ГПТ, что приводит к снижению скорости гонного АД, следовательно, снижению скорости ГПТ и его ЭДС, что сказывается и на скорости ДПТ. В мощных электроприводах по системе ГД это снижение составляет (1,52)%.
Преимуществом асинхронного гонного двигателя является простота, надежность, малая колебательность. Достоинством гонного синхронного двигателя является его меньшая критичность к колебаниям напряжения сети, возможность работать с опережающим током. Обычно СД используется при мощностях генератора в сотни и тысячи кВт.
Питание обмотки возбуждения ГПТ в современных системах ГД, осуществляется от тиристорного или транзисторного ТВ. Основным видом ТВ является тиристорный преобразователь с раздельным управлением комплектами вентилей. Зависимость выходного напряжения управления UУ изображена на рис. Ее рабочий участок без особой погрешности можно считать линейным. Уравнение механической характеристики двигателя в системе ГД можно получить из уравнения равновесия ЭДС в якорной цепи.
, где еГ и е -соответственно ЭДС генератора и противо ЭДС двигателя.
Т.к. , где Ф - поток двигателя то .
Здесь Выразив ток iя через момент двигателя получим: или Здесь  - модуль статической жесткости механической характеристики двигателя в системе ГД. Уравнение механической характеристики двигателя для статического режима можно представить в виде: или или Здесь ФНД - номинальный поток двигателя.
Семейство механических характеристик двигателя в системе ГД, соответствующее различным значениям ЭДС генератора при синхронном гонном двигателе, изображено на рис. Жесткость основной характеристики двигателя ~ в 2 раза меньше, чем при питанием его от сети с U=const, вследствие того, что в якорной цепи кроме сопротивления якоря двигателя имеется еще и сопротивление якоря генератора, а они  одинаковы, т.к. мощность генератора лишь немногим больше мощности двигателя. Но скорость идеального холостого хода, двигателя в разомкнутой системе ГД больше, чем при питании двигателя от сети с U=const, т.к. номинальная ЭДС генератора, определяющая 0 двигателя, больше, чем номинальное напряжение двигателя, определяющее 0 при питании его от сети, т.е. , ибо
.
Характеристика двигателя при питании его от сети с U=UH изображена пунктиром.
Изменяя поток возбуждения генератора, следовательно, его ЭДС, можно осуществить непрерывное плавное управление моментом и скоростью электропривода во всех 4-х квадрантах координатной системы при =const. На рис. показано в 1-м квадранте семейство характеристик при ЕГ=var. В разомкнутой системе ГД за счет изменения ЕГ можно получить диапазон регулирования скорости двигателя примерно 10:1. Изменяя же поток двигателя, можно увеличить скорость примерно еще в 3 раза. Т.о. общий диапазон регулирования скорости в такой системе примерно 30:1. На рис. показаны характеристики двигателя и в зоне изменения ФДВ. Они расположены выше основной и жесткость их изменяется.
Механические характеристики двигателя в системе ГД при асинхронном гонном двигателе будут не параллельны, т.к. при изменении нагрузки на валу приводного двигателя будет изменяться скорость гонного двигателя, следовательно и ЭДС генератора, что сказывается и на скорости приводного двигателя. Обычно непараллельностью характеристик при расчетах пренебрегают.
Двигатель в системе ГД может работать во всех режимах. Двигательному режиму соответствует область, заштрихованная в 1 и 3 квадрантах. Режиму динамическому торможению соответствует одна характеристика, проходящая через начало координат. Режиму противовключения соответствует область между осью моментов и характеристикой динамического торможения во 2 и 4 квадрантах.
Генераторному режиму с рекуперацией энергии в сеть соответствует область во 2 и 4 квадрантах, заключенная между осью скоростей и характеристикой динамического торможения.
Основным способом торможения двигателя в системе ГД является торможение с отдачей энергии в сеть. Если уменьшать или снять возбуждения генератора, то ЭДС двигателя станет больше ЭДС генератора. Двигатель превратиться в генератор. Ток в якорной цепи определяемый разностью: изменит направление на противоположное. Генератор превратиться в двигатель, работающий с ослабленным магнитным потоком. Скорость его увеличится и он будет раскручивать гонный двигатель со сверхсинхронной скоростью. Гонный двигатель превращается в генератор. Он будет отдавать в сеть активную энергию, потребляя из сети реактивную энергию.
Кинетическая энергия вращающихся инерционных масс приводным двигателем преобразуется в электрическую, поскольку он теперь работает генератором. В сеть отдается эта энергия за исключением потерь, имеющих место во всех элементах электропривода. Можно построить структурную схему системы ГД, которая имеет вид
Достоинства системы ГД:
1. Отсутствуют громоздкие пусковые реостаты и потери в них.
2. Управление процессами перенесено в цепи возбуждения, имеющие небольшие токи, что облегчает и удешевляет аппаратуру.
3. Сравнительно высокий диапазон регулирования.
Недостатки системы ГД:
1. Высокая установленная мощность, превышающая в 3 раза мощность приводного двигателя.
2. Сравнительно низкий КПД, равный .
3. Повышенная крутизна механических характеристик.
4. Высокая первоначальная стоимость машинного оборудования.
Расчет статических электромеханических и механических
характеристик в системе ГД
Расчет характеристик двигателя в системе ГД без обратных связей можно выполнить используя уравнения: и Порядок расчета следующий:
1. Определяется номинальная ЭДС генератора, соответствующая номинальной нагрузке 2. Определяется 0 двигателя, соответствующая основной характеристике: .
3. По уравнению электромеханической или механической характеристики находится скорость двигателя при номинальной нагрузке (при IH или МН). Через 2 точки с координатами ; или и ; проводится основная характеристика.
4. Для расчета характеристик, соответствующих другим 0, определяется ЭДС генератора при заданных скоростях Х двигателя и соответствующая этой ЭДС скорость 0Х: . Далее расчет ведется в соответствие с п.3.
5. Определяется поток возбуждения генератора, создающий ЭДС EГХ: , где .
Г - скорость вращения генератора.
N, П, а - число витков обмотки якоря, число пар полюсов и число пар параллельных ветвей обмотки якоря генератора.
6. По кривой намагничивания генератора находятся соответствующий потоку ФГХ ток возбуждения IВХ или .
7. Рассчитывается необходимое напряжение возбуждения , где , если зависимость потока от тока дана в относительных единицах.
3.Сравнительный анализ способов управления.
1
Документ
Категория
Разное
Просмотров
115
Размер файла
682 Кб
Теги
билет
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа