 |
Расчёт и построение кривых изменения угловой скорости, момента и тока при пуске и остановке электродвигателя; определение длительности переходных процессов
|
|
|
|
А) Разгон двигателя.
Так как двигатель питается от преобразователя частоты, то есть возможность создать линейный закон изменения выходной величины:
,
где 
- допустимое угловое ускорение двигателя.
Чтобы рассчитать его необходимо проделать следующие вычисления:
Пусковой момент:
.
Таким образом, допустимое угловое ускорение:
.
Очевидно, что выполняется условие 
.
Разгон двигателя можно разделить на 3 периода:
1.Момент увеличивается до Mc 1. Скорость равна 0.
Длительность периода – время запаздывания:
Момент двигателя:
.
Скорость двигателя: 
Начальные и конечные значения момента и скорости: 
, 
, 
, 
,
2.Второй период – момент экспоненциально увеличивается до 
, скорость увеличивается линейно.
Длительность периода – время 
, где 
- время, за которое входной сигнал 
увеличивается до 
.
.
Момент двигателя:
.
Скорость:
.
Начальные и конечные значения скорости и момента: 
, 
, 
, 
.
3.Третий период – разгон по искусственной характеристики до установившихся значений скорости и момента. Длительность периода - 
. Момент двигателя:
.
Скорость двигателя:
.
Начальные и конечные значения скорости и момента: 
, 
, 
, 
.
Полное время разгона:
Б) Рекуперативное торможение.
При переводе двигателя в режим рекуперативного торможения изменится допустимое угловое ускорение:
Торможение делится на 2 периода:
1. Момент экспоненциально увеличивается до 
, скорость уменьшается линейно.
Длительность периода:
.
По полученным значениям построим график изменения момента и скорости при разгоне.
Рисунок 8.1 – График изменения момента и скорости при пуске
|
|
|
Момент двигателя:
.
Скорость двигателя:
Начальные и конечные значения скорости и момента: 
, 
, 
, 
.
2. Момент и скорость уменьшаются до 0 на характеристики динамического торможения.
Длительность периода - 
.
Момент двигателя:
.
Скорость двигателя:
.
Начальные и конечные значения скорости и момента: 
, 
, 
, 
.
Полное время торможения:
На основании расчётов построим график изменения скорости и момента при торможении.
Рассчитаем теперь переходный процесс спуска груза.
Для осуществления спуска груза предварительно меняют чередование напряжения, подаваемого в статор двигателя. Это приведёт к тому, что двигатель начнёт разгон в 3 квадранте.
Рисунок 8.2 – График изменения момента и скорости при рекуперативном торможении
Пусковой момент:
.
Таким образом, допустимое угловое ускорение:
.
Условие 
выполняется.
Так как действует условие 
, то синхронная скорость в этом случае будет равна:
Время первого этапа равно:
Разгон двигателя можно разделить на 2 периода:
1. Первый период – момент экспоненциально увеличивается до 
, скорость увеличивается линейно.
Время первого этапа равно:
Момент двигателя:
.
Скорость:
.
Начальные и конечные значения скорости и момента: 
, 
, 
, 
.
2. Второй период – разгон по искусственной характеристики до установившихся значений скорости выше синхронной и момента. Длительность периода - .
Момент двигателя:
.
Скорость двигателя:
.
Начальные и конечные значения скорости и момента: 
, 
, 
, 
.
Полное время разгона: 
По полученным значениям построим график изменения момента и скорости при разгоне.
Рисунок 8.3 – График изменения момента и скорости при пуске (режим спуска груза)
|
|
|
Б) Рекуперативное торможение.
При переводе двигателя в режим рекуперативного торможения изменится допустимое угловое ускорение:
.
Выполняется условие 
.
Торможение делится на 2 периода:
1. Момент экспоненциально увеличивается до , скорость уменьшается линейно.
Длительность периода:
.
Момент двигателя:
.
Скорость двигателя:
Начальные и конечные значения скорости и момента: 
, 
, 
, 
.
2. Момент и скорость уменьшаются до 0 на характеристики динамического торможения.
Длительность периода - 
.
Момент двигателя:
.
Скорость двигателя:
.
Начальные и конечные значения скорости и момента: 
, 
, 
, .
Полное время торможения:
.
На основании расчётов построим график изменения скорости и момента при торможении.
Рисунок 8.4 – График изменения момента и скорости при рекуперативном торможении (режим спуска груза)
После расчёта переходного процесса можно построить тахограмму и нагрузочную диаграмму двигателя.
Рисунок 8.5 – Тахограмма двигателя
Рисунок 8.6 – Нагрузочная диаграмма двигателя
|
|
|
