3.2. Расчёт пусковых и регулировочных сопротивлений электроприводов

В настоящее время большинство крановых приводов, в том числе и строительных кранов, имеет реостатное регулирование скорости. Пусковые реостаты применяются также для обеспечения плавного пуска конвейеров. В большинстве случаев для приводов этих механизмов применяются асинхронные двигатели с фазным ротором.

Расчёт пусковых и регулировочных сопротивлений для этих двигателей обычно выполняется графоаналитическим способом [1, 6, 7] в следующем порядке.

Если принять, что механические характеристики асинхронного двигателя в рабочей их части линейны (от 0 до 0,75 Мкр характеристики близок к линейным), то справедливыми окажутся следующие соотношения:

где параметры с индексом “н” - номинальные, а с “i”- текущие. На основании этих соотношений и производится графоаналитический расчёт сопротивлений.

Для этого задаются условием пуска:

M1 = (1,5-2)М_Н, где M1 – максимальный пусковой момент.

Строится рабочая часть механической характеристики на основе формул [5]:

_Н = ₀ (1 - S), (13)

, (14)

при , где .

Полученная характеристика  = f(M) линеаризуется.

Определяется номинальное скольжение

(15)

и номинальное сопротивление ротора

. (16)

Определяется активное сопротивление ротора

r_p = S_Н R_P.H.. (17)

Задавшись моментом переключения М₂ или необходимым числом пусковых (регулировочных) ступеней реостата (в соответствии с выбранным типом силового контроллера), строится пусковая диаграмма (рис.2).

Зная значение r_p и соответствующий ему отрезок на графике (рис.2) определяется масштаб сопротивлений m_r, а затем по этому масштабу и величинам отрезков находят значения пусковых сопротивлений по ступеням: R_i=A_i·m_r, где A_i – длина соответствующего отрезка на графике.

Рис.2

В том случае, если число пусковых сопротивлений n известно, то из формулы R₁=ⁿ·r_P, где R₁ – сопротивление первой ступени пускового реостата, определяется значение пускового коэффициента .

Затем, в соответствии с соотношением

находятся точки (1,2,…n) по линии М_I,через которые проходят искусственные механические характеристики по ступеням регулирования.

В практике очень часто с целью экономии (уменьшения числа переключаемых сопротивлений в реостатах и упрощения схем пуска и управления) в крановых электроприводах небольшой мощности применяется несимметричное включение сопротивлений в цепях ротора. При этом несколько искажается вид механических характеристик (в основном в их нерабочей части). Расчёт пусковых регулировочных сопротивлений при несимметричном их включении можно производить тем же способом, что и при симметричном, который предложен выше.

Предложенный способ расчёта сопротивлений может быть использован для приводов с двигателем постоянного тока независимого возбуждения, а также последовательного возбуждения, но в последнем случае необходима предварительная линеаризация механических характеристик.

Для расчёта сопротивления ступени противовключения можно использовать формулу:

, (18)

где М_ПР и _ПР – момент и скорость при противовключении.

Это сопротивление можно также определить графоаналитически по пусковой диаграмме (рис.2), задавшись М_ПР = (0,7-0,8)М_Н.