Построение естественной механической характеристики для электродвигателя

Рис.4 Естественная механическая характеристика

1. Расчет переходного процесса при пуске электродвигателя.

При эксплуатации электроприводов двигатели подключают к сети, изменяют режим его работы с двигательного режима на тормозной и наоборот. Переход электропривода из одного установившегося режима к другому называют переходным режимом. Этот процесс обусловлен инерционными массами электропривода и электромагнитной инерцией обмоток электрических машин.

Цель расчета переходного процесса – определение времени переходного процесса и зависимостей ω = f(t) и M = f(t).

Для расчета переходного процесса при нелинейных характеристиках применяют графо-аналитический метод. Для выполнения расчета используется естественная механическая характеристика электродвигателя, рассчитанная и построенная в предыдущем разделе.

При пуске электродвигателя происходит увеличение его угловой скорости, следовательно в системе электропривода возникает динамический момент М_д

М_дин = М - М_ст

где М_ст – момент статического сопротивления приводного механизма.

Момент М_стсоздаваемый производственным механизмом, зависит от его механических свойств и может быть как постоянным, не зависящим от угловой скорости, так и переменным. Эта зависимость изображается линией в системе координат и называется механической характеристикой производственного механизма ω = f(M_ст)

Для построения механической характеристики приводного механизма необходимо определить статическую частоту вращения:

где Р_ст – статическая мощность на валу приводного электродвигателя.

Статический момент на валу электродвигателя:

Начальный статический момент (при учебном проектировании)

Для расчета переходного процесса в системе координат в одном масштабе строятся две механические характеристики: электродвигателя и приводного механизма.

График ω= f(М_д ) – динамическая механическая характеристика строится путем графического вычитания графиков приводного электродвигателя и производственного механизма.

Производим разбиение построенных механических характеристик на не менее чем на 10 сечений с приращением скорости Затем производится линеаризация динамической механической характеристики, т.е. замена ее

ступенчатой. Для этого проводятся вертикальные линии на каждом из сечений скорости на динамической характеристике так, чтобы площади получившихся криволинейных треугольников были примерно одинаковы.

Для каждого из приращений скорости рассчитываем соответствующее приращение времени по формуле:

J_прив – приведенный момент инерции электропривода

где - – момент инерции приводного электродвигателя, определяется из его паспортных данных.

- момент инерции приведенного в движении механизма

Текущее время переходного процесса рассчитывается нарастающим итогом по соответствующей сумме приращений времени:

Текущее значение скорости находится через сумму приращений скорости:

Величины моментов на валу электродвигателя при построении графиков переходного процесса М₁ М₂… берутся из графика механической характеристики электродвигателя ω=f(M) в конце каждого сечения.

 

 

По расчетным данным составляем табл.8.1

Табл.8.1Переходный процесс при пуске электродвигателя

, рад/с
, Н·м
, с	0,0006	0,00101	0,0014	0,0014	0,0015	0,0015	0,0015	0,0015	0,016	0,0022	0,0034	0,0058	0,067
t, с	0,0006	0,00161	0,00301	0,0044	0,0059	0,0074	0,0089	0,0104	0,012	0,014	0,017	0,023	0,0915
ω, рад/с
М, Н·м	461,86	491,84	525,84	564,63	609,18	660,56	719,73	786,54	855,09	887,67	794,92	433,33

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 140448.13.00.ПЗ 140448.13.00.ПЗ   140448.13.00.ПЗ