7[2 вариант(неисправленная шпора) ВЫБИРАЙТЕ какой больше нравится]

Дата: 2025-06-02; Просмотры: 10

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

- ур-е эл-го равн-я, эл-я цепь якоря.

- эл-я цепь возбужд-я

- ур-ние электромех-й связи

– ур-ние дв-я св. ЭД с мех-мом. СИСТ (1)

Где – ЭДС самоиндукции, возник-щая в ПП при измен-и тока якоря, - ЭДС вращ-я якоря – влияние реал-й нагрузки на эл-ю цепь.

- актив-е R-е якорной цепи (сама обмотка, доп-е полюса, комп-я обмотка, добавочное (реост-е).

Полная индуктивность якорной цепи:

– констр-й коэф-т ЭД, где - число пар полюсов, N – число акт-х проводников якоря, участв-х в созд-и м-нта, а – число параллельных ветвей обмотки якоря, Ф – магн-й поток возб-я, - индук-сть ОВ; М – ЭМ-ный м-нт ЭД, Мс – м-нт сопр-я нагрузки, J – м-нт инерции привода.

J=Jдв+Jпривед-го мех-ма [кг/м2].При расчетах К и Ф отд-но не исп-ся: КФ=С. Сном=КФном. Его нах-т из ф-лы статич-го равновесия цепи якоря:

Преобр-м (1) d/dt=р, Тя=Lя/Rя, Тв=Lв/Rв [с]. Получим

; ; ;

Если М рассм как упр-щее воздействие дял мех-й сист, то ДПТ НВ прни Ф=const п/с апериод-е звено с пост-ным временем Тя, где Тя=Lя/Rя приближ-но м. рассчитать:

Решая сист (1) относ. w при C=const и Мс=const:

Решая относ м-нта при тех же усл-х: (сист. 5)

– [В/Вс=1/с] – Скорость Х.Х. – изм-е скорости, вызв-е падением напряж-я на Rя от тока нагрузки. - динам-й м-нт. Динам-я сост-щая м-нта, развиваемая ЭД, вызванная изм-м питающего якорь U-ния. - электромех-я пост-я вр. Тогда перед-я функция при возмущении по упр-ю:

Перед-я функция из-за нагрузки:

По (5) м. составить структурную схему:

Там имеется внутр-я ОС м/д мех-й и эл=й частями по ЭДС:

e=КФw=Cw. При наличии быстрод-щих рег-в на прямых кана-лах м. пренебречь. Частотная х-ка по упр-ю м.б. найдена из перед-х функций при замене р→jw.

8.ВЛИЯНИЕ МАГН-ГО ПОТОКА НА СВ-ВА ДПТ НВ. РЕАЛИЗАЦИЯ, СХЕМА, ХАР-КИ, ОГРАНИЧЕНИЯ, ПРИМЕНЕНИЕ.

В данном случае

Увел.Ф>Фном возможно лишь на 10-20% из-за насыщ. магн. цепи., но и это возможно только при большом увеличении Iв в несколько раз.Но т.к. это увеличивает нагрев то применяют только уменьшение Ф.

Структурная схема

по ней можно соста

вить зависимость

w от Ф.

Построение характи-

Ристик:

Iкз от потока не зависит

Т.к.

Применяются точки где требуется регулирование скорости при постоянной мощности.

9. ВЛИЯНИЕ R _ДОБ В ЯКОРНОЙ ЦЕПИ НА СВОЙСТВА ДПТ НВ. РЕАЛИЗАЦИЯ, СХЕМА, ХАР-КИ, ПРИМЕНЕНИЕ.

Rном – фиктивная вел-на удобная как баз. при отн-ой оценке.

Или . (в бином-х реал-х в-нах). Подставим предыдущие значения и преобразуем:

Поделим на w0 – скорость ид-го Х.Х.

Получим:

. Введем новое обозначение:

или (1) – получено ур-ние электромех-й х-ки в безразмер-х в-нах, где - относ-я скорость, - отн-е U-ние (как U-ние, кот-е питает ЭД отличается от Uном), - отн-й магн-й поток, - отн-е сопр-е, – отн-й ток.

Монт: Т.к. у ДПТ НВ Ф= const, то

Если Ф не равен Фном, то . Тогда Подставив в (1) имеем6

- ур-ние мех-й х-ки в относ-х единицах.

(а) Подставим в ур-нии электромех-ской х-ки:

или

Жесткость: где – var, Жесткость мех-ских хар-к изм-ся обратно пропорц-но сопротивлению якорной цепи.

(к.з.)

Данные х-ки называют реостатными.

Из (а) следует, что при ном-м знач-и i, (i= , то . Ее наз-т скольж-м . Относ-е падение скорости наз-т сколж-м, численно равно относ-му сопротивлению якорной цепи.

10. ВЛИЯНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ ЯКОРЯ НА СВОЙСТВА ДПТ НВ. РЕАЛИЗАЦИЯ, СХЕМА, ХАР-КИ, ПРИМЕНЕНИЕ.

Rном – фиктивная вел-на удобная как баз. при отн-ой оценке.

Или . (в бином-х реал-х в-нах). Подставим предыдущие значения и преобразуем:

Поделим на w0 – скорость ид-го Х.Х.

Получим:

. Введем новое обозначение:

или (1) – получено ур-ние электромех-й х-ки в безразмер-х в-нах, где - относ-я скорость, - отн-е U-ние (как U-ние, кот-е питает ЭД отличается от Uном), - отн-й магн-й поток, - отн-е сопр-е, – отн-й ток.

М-нт: Т.к. у ДПТ НВ Ф= const, то

Если Ф не равен Фном, то . Тогда Подставив в (1) имеем6

- ур-ние мех-й х-ки в относ-х единицах.

- сопротивл-е якоря без реостата. Поток номин-й.

- электромех-я х-ка

Жесткость равна:

Т.о., мех-е х-ки при ,U параллельны между собой.

11. Тормозные режимы ДПТ НВ. Реализация, схема, х-ки, применение.

В ДПТ НВ можно реализовать 3 тормозных режима: 1) рекуперативное, 2) противовключением, 3) динамическое.

1) Рекуперативное возможно при (кто-то доп-но подкручивает машину) , – м-нт стал тормозным по отношению к направлению движению.

Ур. х-ки: .

Мощ-сть: - мощ-сть потерь.(удалось мощ-сть вывести из машины. Благодаря рекуперации мощ-сть потерь относ-но невелика, что благоприятно сказывается на нагреве и => на ограничениях на нагрузке (токи). Прим-ся в подъемниках, электротранспорт, придействии акт-го м-нта сопр-я.

2) Торможение противовключением происх-т, когда ЭД-ль, включ-й на вращ-е в одном напр-нии, под возд-ем внешних сил (тяжести, инерции) вращается в противоп-ном направлении, т.е.:

1) w стала (-w), а м-нт (+М) – ЭД включен ан подъем, развивает положительный момент, но срабатывает сила тяжести и скорость становится отрицательной.

2) (+w), а (-М) – ЭД отключается, а механика продолжает работать (сила инерции). 2.1) Реверс. Форм-м необ-ю мех-ю х-ку путем изм-я в-ны и знака питаю-щего напр-я с добавочным Rя. Работая в т.А, переключаем поляр-сть с вкл-м Rдоб. По инер-ции ротор (+w), а м-нт (-Mэм). замедление w, в т.С изменяет напр-ние. После т.С: w<0, Cw=E и Cw<0, ток (+Iя). На эл-ской стороне U= - Е + Iя*Rя, Iя = (U+E)/Rя (ток м. достигать 40*Iном, если его не ограничивать Rдоб).

Механическая х-ка на участке противовключения:
w = -w₀ - (-M)/β = -w₀ + M/β. ∆w = M/β > . Уравнение равновесия на участке ВС: -U = E + Iя*Rя.Мощность ∆P = Pэл + Pмех. Реализация двух случаев реверсов на рисунке. Контакты В замкнуты, К тоже (работа вперед), если надо затормозить (ток в другом напр-и) –включаем контакты Н и Н. Скольж-е большое, токи большие→для огранич-я тока вкл. Rдоб.

3) Динамическое торможение. Вращающийся якорь откл-ся от сети и замык-ся на внешнее сопр-ние, а ОВ остается вкл-ной, тогда: Iя = -E/(Rя+Rт)=-cw/(Rя+Rт).
U=0 → w₀=U/kФ= 0/kФ = 0. Ур-ние: w = w₀ - Rя*Iя/kФ → w=-Rя*Iя/kФ — электромеханическая х-ка. w = -Rя*M/(kФ)^2 — мех-я х-ка. Ур-ние прямой проходит ч/з начало корд-т.

Наиб-е эффективно торм-е на высоких скоростях.

-М = β*w,

Rт=-Rя+Eнач/Iнач=-Rя + сw₀/Iнач. Где Rт — тормозное сопр-е. Ур-ние равновесия:

-E = Iя*Rя, U=0, ∆P=Pэл-м. Плюсы этого торможения: простота реализации, надежность, плавность, экономность. Минусы: ↓M с ум-нием ↓w. Исчезновения Мт при отсутствии тока в ОВ.

12. ДПТ с ПВ. Устр-во, схема, особ-сти, рег-ние, прим-ние.

ОВ ДПТ ПВ распол-ся на глав-х полюсах и вкл-ся пос-но с якорем. Сеч-е провода обмотки рассчитано на бол-е токи iя. При измен-и Iя (в рез-те возмущ-й, нагрузки или упр-я) изм-ся магн-й поток, что приводит к появл-ю вихр-х токов в полюсах и станине, кот-е создают свое МП, оказ-щее влияние на магн-е состояние машины. Вихревые токи возникают при возникн-и ∆Iя (динамика). Влияние вихр-х токов учит-т вводя эквив-й коротко-замкнутый контур с числом витков wвт – дополнительная обмотка. Матем-ски описать ЭД можно системой уравнений:

;

;

;

.

Схема:

У ДПТ c ПВ жесткость механической характеристики переменная величина и сильно зав-т от нагрузки (или от скорости), при w→бесконечности, β→0 (т.е. мягкие х-ки), w асимптотически приближ-ся к оси ординат, но перейти во 2 квад-ранту не может, т.к. ЭДС не может превысить, следовательно, режим рекуперативного движения у ДПТ ПВ не м.б. реализован.

Ценные особенности ДПТ ПВ: 1) с ↓w электромагнитный M↑. Напр. Подъено-транспортное уст-во, кот. работает по з-ну пост-й мощ-сти.

Искусств-е х-ки получают включ-м добавочного регулируемого сопр-ния в цепь якоря или шунтированием обмотки якоря или обмотко возбуждения. В наст. Вр для регул-я скорости исп-ся ШИМ.

Поток опр-ся результир-щим действием iя и вихр-х токов iвт по кривой намагничивания. Ф = L*I.

Твт – суммарная пост-я вр цепи возб-я, т.е. вихр-е токи ув-т инерционность. При линеаризации сист в окрест-стях точки статич-го р-ма получили выраж-е линеариз-й модели ДПТ ПВ: ∆M(p)*(1+pTэ) = βэ*[∆ (p)-∆w(p)], (2)

Где . - по кривой намагнич-я,

– эквив-я жесткость (жест. стат. линеариз-й х-ки).

Тэ – эквив-я ЭМ-ная пост-я вр.

Структурная схема в соотв-е с ур-м (2):

Ур-ния статики:

(3)

Т.к. , тогда .

Электромех-й м-нт: Т.о. отличит-й спос-стью ДПТ ПВ то, что м-нт пропорционален квадрату тока.

13. АД. Устр-во, разновидности, пр-п действия, схема замещ-я, уравн-я мех-й х-ки.

АД состоит из неподвижной части - статора и вращающегося ро­тора. Основными частями статора являются корпус 1 с впрессованным сердечником 2 (рис. 12.1, а). Сердечник статора собирается из тонких дисков электротехнической стали (для уменьшения потерь от вихревых токов и гистерезиса). На внутренней цилиндрической поверхности сер­дечника имеются пазы 3, в которые укладывают трехфазную обмотку статора, состоящую из трех фазных обмоток (на рис. 12.1, а не показа­на). Фазные обмотки смещены друг относительно друга на 120° и мо­гут соединяться звездой или треугольником. Начала фаз C₁, C₂, С₃, и их концы С₄, С₅, С₆ выведены в ко­робку на статоре.

Внутри статора находится ротор, состоящий из вала 4, на ко­торый напрессован цилиндриче­ский сердечник 5 (рис. 12.1, а). Сердечник ротора состоит из от­дельных дисков стали, имеющих пазы 6, в которых располагается обмотка ротора. По типу обмотки роторы делят на: 1) короткозамкнутые; 2) фазные. Короткозамкнутая обмотка имеет конструкцию типа «беличья клетка» и состоит из находящихся в пазах ротора стержней 1, замкнутых накоротко с торцов кольцами 2 (рис. 12.1, б). Стержни и кольца выполняют из меди или алюминия. Для охлаждения АД на кольцах предусмотрены вентиляторные лопатки.

В пазах 1 фазного ротора (рис. 12.1, в) находится трехфазная об­мотка 2, соединенная звездой. Ее концы припаяны к изолированным от вала контактным кольцам 3, к которым примыкают подпружиненные щетки 4. Щетки и кольца образуют электрические контакты, через ко­торые к обмотке ротора подключается трехфазный реостат 5. Реостат 5 может быть пусковым (для ограничения пусковых токов ротора и ста­тора и увеличения пускового момента АД), регулировочным (для из­менения частоты вращения ротора) или пуско-регулировочным. С тор­цов корпус статора закрыт щитами 7, в центр которых впрессованы подшипники вала ротора (рис. 12.1, а).

При подключении обмоток неподвижного статора к трехфазной питающей сети внутри статора образуется вращающееся магнитное поле. Поле статора пересекает проводники обмотки ротора и индуцирует в них ЭДС, под действием которой в этих проводниках появляются индукционные то­ки. На каждый проводник с током в магнитном поле действует сила, поэтому на валу ротора образуется вращающий момент М, приводящий ротор во вращение в направлении вращающегося поля статора. По ме­ре разгона АД вращающий момент М изменяется до установления рав­новесия М = М_с, где М_с - момент сопротивления (тормозной момент), создаваемый приводимым во вращение механизмом (насос, центрифу­га, вентилятор и т. д.) и силами трения. Равновесию моментов соответ­ствует установившийся режим двигателя с постоянной частотой вра­щения ротора n = const.

Схема замещения: R1, Х1 — сопротивление статорной цепи; R’2, X’2— приведенное к статору сопротивление роторной цепи; R0, Х0 — сопротивление ветви намагничивания, I1X — ток Х.Х .

Из схемы получаем выр-е:

m1 - кол-во фаз (в данном случае 3). – скор. МП.

Из сх замещ-я найдем по з-ну Ома (ветвью R0, X0 м пренебречь, т.к. ток Х.Х

- (1) ур-ние мех-й х-ки. Где Задаваясь S, м. постр S(М), выражая w ч/з S м построить w(S).

Мех-я х-ка приведена на рисунке. 1) ХХ (w0,0), 2) номин-й (wном, Мном); 3) максим-й м-нт (wmax, Mmax) – опр-т критич-ю нагрузку, 4) миним-й м-нт, 5) К.З. (пусковой). Х-ка имеет экстремум Мк, Sк для опр-я этих пар-тров берем проивод-ю dM/dS=0. Тогда:

Подставив Sк в М=f(S), получим:

- критич-я нагрузка, кот м преодолеть АД, макс-й м-нт.

Если Мс>Мк происходит опрокидывание ЭД (мен-ся знак произв-й) и остановка. Км=Мmax/Мном – перегрузочная спос-сть.