- •Часть 1
- •Привод горных машин
- •Часть 1 Методические указания и расчетные задания
- •Глава 1 электропривод и электрооборудование машин и установок……………………………………………………………………8
- •Предисловие
- •Глава 1 электропривод и электрооборудование машин и установок
- •1. Основы механики электропривода
- •1.1 Уравнение движения электропривода
- •1.2 Механические характеристики рабочих машин
- •1.3 Приведение моментов сопротивления и инерции
- •1.4 Понятие о кинематике электропривода.
- •2. Механические характеристики электродвигателей
- •2.1 Параметры электродвигателей
- •3. Электромеханические свойства двигателей постоянного тока
- •3.1 Механические характеристики двигателей постоянного тока
- •3.2 Пуск и торможение
- •3.3 Расчет пускового реостата
- •3.4 Электрическое торможение двигателей постоянного тока
- •3.5 Расчет сопротивлений тормозного реостата.
- •3.6 Электродвигатели постоянного тока последовательного возбуждения
- •3.7 Расчетные задания
- •4. Электромеханические свойства асинхронных электродвигателей
- •4.1 Асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором
- •4.2 Асинхронный двигатель с фазным ротором.
- •4.3 Пуск и торможение асинхронных электродвигателей
- •4.4 Тормозные режимы асинхронных электродвигателей
- •5. Электромеханические свойства синхронных электродвигателей
- •6. Конструктивное исполнение и условные обозначения электродвигателей
3.5 Расчет сопротивлений тормозного реостата.
Пример: Рассчитать сопротивления тормозных реостатов для двигателя с параметрами:
= 42 кВт, = 220В, = 1500 об/мин, = 217 А.
Определим R динамического торможения, если = 1540 об/мин, = 1.57 А, = 1,32.
Определим R торможения противовключением:
.
3.6 Электродвигатели постоянного тока последовательного возбуждения
Механические характеристики электродвигателя последовательного возбуждения зависят от одновременно изменяющихся токов якорной цепи и цепи ОВ, рис. 11,а. При небольшом токе цепи магнитный поток статора и ротора ненасыщен и определяется уравнением , а выведенное ранее уравнение электродвигателя параллельного возбуждения примет вид: . В данном уравнении сопротивление двигателя равно сумме сопротивлений якоря и обмотки возбуждения. Момент, развиваемый электродвигателем при ненасыщенной цепи пропорционален квадрату тока .
Решение двух полученных уравнений относительно показывает, что механическая характеристика имеет гиперболический характер и при уменьшении момента к нулю стремится к , рис 11. Увеличение добавочного сопротивления делает характеристику более жесткой.
В реальных двигателях за счет потерь в стали , что опасно для конструкции, т.к. может произойти разрушение обмотки и коллектора ротора. Поэтому электродвигатели последовательного возбуждения не применяют для привода механизмов имеющих холостой ход или снижение нагрузки до малых значений и ограничивают:
.
Электродвигатели последовательного возбуждения пользуются в подъемных машинах, в приводах электрифицированного транспорта, экскаваторов, где работа связана с преодолением больших перегрузок, т.к. они способны развивать большой вращающий момент.
Пуск электродвигателя последовательного возбуждения осуществляют, изменяя в якорной цепи или изменяя величину напряжения источника питания.
При реостатном пуске величина пускового реостата определяется уравнением
Величина пускового тока берется равной нескольким значениям номинального тока . Количество ступеней пускового реостата обычно равно двум - трем.
Пуск при питании двигателя от источника с регулируемым напряжением заключается в плавном повышении напряжения на якоре при полном магнитном потоке, начиная с минимального напряжения, при котором обеспечивается необходимый пусковой момент. Скорость при этом возрастает пропорционально напряжению.
Торможение электродвигателя последовательного возбуждения возможно в двух режимах - динамическом и противовключения. Рекуперативное торможение здесь получить нельзя, т.к. ЭДС электродвигателя не может быть больше напряжения сети.
Динамическое торможение двигателей осуществляется по двум схемам - с независимым возбуждением и с самовозбуждением. При независимом возбуждении характеристики двигателя аналогичны характеристикам двигателя с параллельным возбуждением.
При динамическом торможении с самовозбуждением двигатель отключается от сети и вместе с обмоткой возбуждения замыкается на тормозное сопротивление Благодаря остаточному намагничиванию двигатель работает в качестве генератора с самовозбуждением. Торможение противовключением используется в подъемных установках, когда двигатель включен на подъем, но под действием груза вращается в противоположном направлении. Режим противовключения получают также за счет изменения во время работы полярности напряжения на якоре.
Двигатели постоянного тока смешанного возбуждения. Двигатель имеет две обмотки возбуждения - параллельную и последовательную, рис. 12,а.
Магнитный поток двигателя определяется суммой намагничивающих сил . Соответственно электромагнитный момент будет определяться выражением:
Промышленность выпускает двигатели, у которых примерно равно . Достоинством двигателей смешанноговозбуждения является то, что при холостом ходе скорость вращения не может достичь опасной величины, т.к. определяется в основном магнитным потоком .
Механические характеристики, рис. 12, б, занимают промежуточное положение между характеристиками электродвигателей параллельного и последовательного возбуждения.
Электродвигатель имеет все три способа торможения. При рекуперативном торможении, когда ток в цепи якоря изменяет направление на обратное, ток последовательной обмотки становится размагничивающим. Для устранения этого явления при переходе скорости через последовательную обмотку шунтируют. Пуск электродвигателя производится такими же методами, что и пуск электродвигателей параллельного и последовательного возбуждения.