Розрахунок та побудова залежності швидкості, моменту, струму ротора від часу.

Зміна у часі швидкості, моменту, струму двигуну в режимах пуску, гальмування, реверсу і т.інш. можуть бути описані загальною формулою виду:

де Р, Рн, Рк – відповідно текуче, початкове і кінцеве значення загального параметру (швидкості, моменту, струму) двигуну;

Тм – електромеханічна постійна часу;

Так щоб описати перехідний процес пуску двигуну під навантаженням (Мссо=соnst) з початковою швидкістю нач.

 

Вихідне рівняння для швидкості отримується шляхом підстановки в загальне рівняння, замість Р визначимо швидкість:

де к – кінцеве значення швидкості, визначене статичним режимом робот двигуна за заданою механічною характеристикою;

Величина н – визначається положенням точок 1,2,3 і т.д.; відповідно до величин пуску знаходимо величини нч та Тм.

Розгін на ділянці К – 1/ опишеться рівнянням:

на ділянці 1 – 2/ - рівнянням:

і т.д. Крім того, метод припасовування, для наступних ділянок розгону можна записати рівнянням, но при цьому початкові значення швидкостей будуть дорівнювати кінцевому значенню попередньої ділянки:

тут 1,2,…,n – значення швидкостей у відповідних точках;

1´,2´,n´ - значення початкових величин швидкостей;

Тм1м2мн – електромеханічні постійні часу на характеристиках;

Останні вирази зручно розрахувати за наступними формулами:

і. т.д.

де Sд, Sе – ковзання двигунів при номінальному моменті на характеристиках 1,2,3…7 і т.д.

Щоб не загромаджувати розрахунки отримані значення електромеханічних постійних часу зведемо до таблиці 2.5.

Таблиця 2.5

 

Електромеханічні постійні часу

Тм1 Тм2 Тм3 Тм4 Тм5 Тм6 Тм7
0,49 0,362 0,242 0,13 0,09 0,064 0,00152

 

Рівняння перехідного процесу для моменту, буде мати вигляд:

де:

і т.д. – відповідно характеристики на пусковій діаграмі;

Час розгону двигуна (необхідно для побудови характеристик) визначимо за наступними формулами:

Інщі величини визначаться аналогічно.

Щоб не загромаджувати курсовий проект розрахунками одразу зведемо до таблиці 2.6 час розгону двигуна на ділянках:

Таблиця 2.6

Час розгону на ділянках

tр1 tр2 tр3 tр4 tр5 tр6 tр7
0,14 0,12 0,10 0,06 0,04 0,03 0,02

 

Для отримання залежностей (t) та М(t) при гальмуванні проти включенням слідує підстава Рк=-со´ та Мсо, Рн=со та – М1´

Час гальмування на ділянці А – В буде визначеним за формулою:

Підставимо:

Час розгону буде дорівнювати:

Підставимо:

Час гальмування та розгону повинен знаходитися в межах більших на 10 – 15% ніж за діаграмою. Перевіримо:

Отже отримана умова виконується.

Отримана похибка пояснюється ввігнутістю експоненціальних кривих, в силу чого середній пусковий та гальмівний момент двигуна нижче раніше розрахованих Мп та Мт.

Дана обставина повинна враховуватися при оцінці відповідності отриманих результатів, однак вони ні яким чином не впливають на програму роботи механізму та тепловий режим роботи. Зобразимо на рис. 2.4 залежність моменту та частоти від часу:

Рис. 2.4 – Залежність моменту і швидкості від часу.

Залежність струму двигуна від часу визначиться співвідношенням:

де - с – коефіцієнт пропорційності він дорівнює:

де - І – номінальний струм для обраного двигуна, він дорівнює 253А;

Мн – номінальний момент він дорівнює 1910Нм;

Підставимо:

М(t) – залежність моменту від часу;

Зобразимо на рис.2.5 – вихідні залежності для гальмування:

Рис. 2.5 – Вихідні залежності для гальмування.