Электротехника. Расчетно-графические работы с фрагментами инженерного анализа. Богачева И.С - 94 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГАСУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

184 185
РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РА БО ТА № 11
Определение времени разгона и энергетического КПД
асинхронного электропривода
Работа системы электродвигатель–производственный механизм
связана с действием различных сил и их моментов. Одни из них приво-
дят систему в движение и называются вращающими, другие тормозят ее
и называются силами или моментами тормозящими. Основным уравне-
нием, описывающим характер движения электропривода, является
урав-
нение моментов, действующих на вал электродвигателя
./
сд
dtJdММ :
(1)
Из этого уравнения следует, что электромагнитный момент двига-
теля
д
М
уравновешивает момент статического сопротивления
с
М
меха-а-
низма и динамический момент
dtJdМ /
дин
:
, возникающий при изме-
нении скорости инерционных масс, т. е. во время переходных режимов
(пуска, останова, изменения частоты вращения). Это время, как правило,
является потерянным для полезной работы механизма, поэтому его не-
обходимо сокращать.
Целью настоящей работы является определение времени разгона,
торможения и энергетического КПД электропривода на примере исполь-
зования асинхронного
двигателя с короткозамкнутым ротором Д, кото-
рый приводит в движение производственный механизм (ПМ), представ-
ленный на расчетной схеме (рис. 11.1) эквивалентным статическим мо-
ментом
с
М
и приведенным моментом инерции
пр
J
.
Рис. 11.1
Из уравнения (1) следует, что точное время разгона, а также выбега
(при торможении) определяются из выражения
,)/(
сд
ММJddt :
(2)
откуда после интегрирования в интервале изменения частоты от
1
:
до
2
:
получаем
.
2
1
сд
21
³
:
:
:
МM
Jd
t
(3)
Пределы интегрирования для режима пуска
0
1
:
,
н2
: :
, для
режима остановки (выбега)
н1
: :
,
0
2
:
. Для режима выбега
0
д
М
и получаем
.
0
н
с
выб
³
:
:
М
Jd
t
(4)
В переходных режимах моменты двигателя
д
М
и сопротивления
с
М
, а значит и динамический момент
дин
М
имеют сложную зависимость
от частоты вращения. В общем случае эти зависимости нелинейны. Иног-
да удается найти такое аналитическое выражение для этих характерис-
тик, при котором уравнение (1) допускает аналитическое решение. В ка-
честве примера найдем выражение для времени переходных процессов
вхолостую

0
с
М
асинхронного двигателя, уравнение механической
характеристики которого имеет вид
,
2
к
к
max
д
S
S
S
S
М
М
(5)
где S – скольжение;
к
S
– критическое скольжение;
max
M
– момент, соот-т-
ветствующий критическому скольжению.
Заменив
d
t
d:
на
d
t
dS
, получим в выражении (2)
d
t
dS
d
t
d
0
:
:
, тогдада
из (1)
d
t
dS
JM
0д
:
, так как принято, чтоо
0
c
M
. Подставим этоо
выражение в (5) и получим
.
2
0
к
к
max
dt
dS
J
S
S
S
S
M
:
Разделим переменные в последнем выражении, обозначив
max
0
M
J:
как
м
T
(электромеханическая постоянная), тогда

Страницы