Расчет и построение естественной и искусственных механических характеристик асинхронной машины




ЗАДАНИЕ

на курсовой проект по дисциплине

«Автоматизированный электропривод горных машин и установок»

 

 

Содержание и объём работы:

 

1. Расчетно-пояснительная записка – Расчет и построение механических характеристик, расчет пусковых резисторов, расчет переходных процессов, разработка принципиальной электрической схемы управления электроприводом с кратким описанием её работы.

2. Графическая часть – Механические характеристики электродвигателя, графики переходных процессов, принципиальная электрическая схема управления электроприводом.

 

Рекомендуемая литература:

 

1. Онищенко Г.Б. Электрический привод. М.: РАСХН, 2003. – 320с.

2. Малиновский А.К. Руководство для выполнения курсового проекта по дисциплине «Теория электропривода». – М.: МГГУ, 2010. – 63с.

3. Малиновский А.К. Теория электропривода: Учебное пособие для самостоятельной работы студентов. – М.: МГГУ, 2011. – 58с.

4. Конспект лекций.

 

Дата выдачи задания Дата сдачи проекта руководителю

 

 

Руководитель курсового проекта: проф. Малиновский А.К.

 

Данные для выполнения курсового проекта

Электрическая машина постоянного или переменного тока типа

ВАОК355М6 (данные у руководителя).

Момент сопротивления рабочей машины, приведенный к валу двигателя Мс = Mном .

Момент инерции рабочей машины, приведенный к валу двигателя

Jр.м = 9 кг∙м2.

Принципиальная электрическая схема управления электроприводом должна предусматривать управление с помощью командоаппарата, реверсирование направления движения, защиту от токов короткого замыкания силовой цепи и цепи управления, нулевую защиту и автоматическое управление периодом пуска в функции тока.

 

 

Исходные данные

 

Тип двигателя – ВАОК355M6

Номинальная мощность двигателя, кВт..................................200

Номинальная частота вращения, об/мин.................................982

Номинальное напряжение статора, В......................................380/660

Номинальный ток статора, А...................................................380/220

Номинальный КПД....................................................................0,933

Номинальный коэффициент мощности...................................0,86

Номинальная ЭДС ротора, В.....................................................375

Номинальный ток ротора, А......................................................350

Перегрузочная способность.......................................................2,6

Момент инерции якоря, кг∙м2....................................................11

 

Оглавление

1. Расчет и построение естественной и искусственных механических характеристик асинхронной машины............................................................6

2. Расчет и построение механических переходных процессов электропривода в двигательном режиме......................................................12

3. Разработка принципиальной электрической схемы управления электроприводом.............................................................................................19

Список литературы.........................................................................................27

 

Расчет и построение естественной и искусственных механических характеристик асинхронной машины

Расчет естественной механической характеристики асинхронной машины ведется по упрощенной формуле Клосса:

,

где Мкр – критический момент АМ;

,

где λ – перегрузочная способность АМ (берется из каталога);

,

где Мном, Рном, ωном – соответственно номинальный момент, мощность и угловая скорость АМ;

,

где nном – номинальная частота вращения АД (берется из каталога).

рад/c,

Н∙м,

Н∙м,

Величина критического скольжения определяется по формуле:

,

где Sном – номинальное скольжение АМ;

,

где n0 – синхронная частота вращения АМ.

об/мин

где f – частота, р – число пар полюсов.

 

Задаемся скольжением в диапазоне , рассчитываем момент и угловую скорость АМ в двигательном режиме. Результаты расчетов заносим в табл. 1.1.

Угловая скорость АД определяется по формуле

ω = ω0 ∙ (1 - S).

Таблица 1.1.

S М, Н∙м ω, с-1
0 0 0 104,72
Sном=0,018 0,2 5 1945 102,84
Sкр=0,09 1 1 5057 95,29
0,2 2,22 0,45 3785 83,78
0,4 4,44 0,23 2166 62,83
0,6 6,67 0,15 1484 41,89
0,8 8,89 0,11 1124 20,94
1 11,11 0,09 903 0

 

По данным табл.1.1 строим естественную механическую характеристику (рис.1)

 

 

Искусственные механические характеристики АМ строим графически. Для этого задаемся максимальным моментом М1 и откладываем его на оси абсцисс (точка «а»).

М1 = 0,85∙5057= 4298 Н∙м

Определяем момент переключения

М2 = (1,1÷1,3)∙Мс,

где Мс = Мном = 1945 Н∙м,

М2 = 1,2∙1945= 2334 Н∙м

и откладываем его также на оси абсцисс. Из точки «а» восстанавливаем перпендикуляр до пересечения с прямой, проведенной из точки ω0 параллельно оси абсцисс. Находим точку «м». Соединяя две точки с координатами (ω = ω0, М = 0), (ω = 0, М =М1) прямой, получаем первую искусственную механическую характеристику АМ с максимальным сопротивлением пускового резистора Rд1+Rд2+Rд3+Rд4+Rд5.

Для построения второй искусственной характеристики поступаем следующим образом. Из точки «б» пересечения перпендикуляра, соответствующего моменту М2, с первой искусственной характеристикой проводим прямую, параллельную оси абсцисс до пересечения с перпендикуляром, соответствующим моменту М1, находим точку «в». Точку с координатами (ω = ω0, М = 0) соединяем с точкой «в» прямой, которая будет являться новой искусственной характеристикой, соответствующей второй пусковой ступени с сопротивлением Rд2+Rд3+Rд4+Rд5.

Для построения третьей искусственной характеристики поступаем следующим образом. Из точки «г» пересечения перпендикуляра, соответствующего моменту М2, со второй искусственной характеристикой проводим прямую, параллельную оси абсцисс до пересечения с перпендикуляром, соответствующим моменту М1, находим точку «д». Точку с координатами (ω = ω0, М = 0) соединяем с точкой «д» прямой, которая будет являться новой искусственной характеристикой, соответствующей третьей пусковой ступени с сопротивлением Rд3+Rд4+Rд5.

Для построения четвертой искусственной характеристики поступаем следующим образом. Из точки «е» пересечения перпендикуляра, соответствующего моменту М2, с третьей искусственной характеристикой проводим прямую, параллельную оси абсцисс до пересечения с перпендикуляром, соответствующим моменту М1, находим точку «ж». Точку с координатами (ω = ω0, М = 0) соединяем с точкой «ж» прямой, которая будет являться новой искусственной характеристикой, соответствующей четвертой пусковой ступени с сопротивлением Rд4+Rд5.

Для построения пятой искусственной характеристики поступаем следующим образом. Из точки «з» пересечения перпендикуляра, соответствующего моменту М2, с четвертой искусственной характеристикой проводим прямую, параллельную оси абсцисс до пересечения с перпендикуляром, соответствующим моменту М1, находим точку «и». Точку с координатами (ω = ω0, М = 0) соединяем с точкой «и» прямой, которая будет являться новой искусственной характеристикой, соответствующей пятой пусковой ступени с сопротивлением Rд5.

Сопротивления ступеней пусковых резисторов находим следующим образом. Из точки с координатами (ω = ω0, М = 0) проводим прямую параллельно оси абсцисс до пересечения с перпендикуляром, восстановленным из точки «а». Получаем точку «к». Тогда отрезок «лм» будет соответствовать активному сопротивлению r2 фазы ротора АМ.

Отрезки на линии «ам» соответствуют величинам сопротивлений пусковых резисторов в определенном масштабе. Для определения этого масштаба находят сопротивление вазы ротора

Ом.

Тогда масштаб сопротивлений будет равен

.

Величины сопротивлений пусковых резисторов Rд разных ступеней определяются разными отрезками «ав», «вд», «дж», «жи», «ил»:

Ом,

Ом,

Ом,

Ом,

Ом.

Таким образом, для получения первой искусственной механической характеристики АМ в цепь ротора вводится пусковой резистор с сопротивлением Rд1+Rд2+Rд3+Rд4+Rд5. Вторая пусковая ступень соответствует сопротивлению Rд2+Rд3+Rд4+Rд5, третья пусковая ступень - Rд3+Rд4+Rд5, четвертая пусковая ступень - Rд4+Rд5, пятая пусковая ступень - Rд5.

Полученные естественная и искусственные механические характеристики АМ, работающей в двигательном режиме приведены на рис. 1.

 

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-03-31 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: