РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ, ТОКА И МОМЕНТА ДПТ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ РЕЗИСТОРОВ В ЦЕПИ ЯКОРЯ

Схема для реализации этого способа регулирования соответствует рис. 3.70, а, а искусственные характеристики описываются выражениями (3.163) и (3.164).

Для построения семейства реостатных характеристик отметим следующее:

1. При I→0, М→0 Ф→0, w→∞, т. е. для всех реостатных характеристик ось скорости является вертикальной асимптотой.

2. При фиксированных токе и моменте увеличение R_д ведет к снижению скорости.

Семейства искусственных реостатных характеристик ДПТ последовательного возбуждения представлены на рис. 3.74, а, б. Эти характеристики используются для регулирования скорости, тока и момента ДПТ последовательного возбуждения в установившемся и переходном режимах Регулирование координат этим способом характеризуется такими же количественными и качественными показателями, что и для ДПТ независимого возбуждения (см. § 32).

Для построения реостатных характеристик при известном R_д, удобно пользоваться следующим методом.

Запишем уравнения естественной и реостатной электромеханических характеристик в следующем виде:

(3.170)

(3.171)

Найдем отношение скоростей ДПТ последовательного возбуждения на естественной w_ei и искусственной w_иi характеристиках при фиксированном токе I_i, и выразим с его помощью скорость w_иi как

(3.172)

Порядок построения реостатных характеристик следующий:

1. Задаемся рядом значений тока ДПТ I₁, I₂… (см. рис. 3.74, а);

2. По имеющейся естественной электромеханической характеристике для этих значений тока определяются скорости w_e1, w_e2…

3. По (3.172) для данного R_д1 рассчитываются скорости w_и1, w_и2... и строится электромеханическая реостатная характеристика.

4. Для построения реостатной механической характеристики используются универсальные характеристики рис. 3.72, с помощью которых для токов I₁, I₂… определяются моменты М₁, М₂... Далее на плоскости (w, М) (см. рис. 3.74,6) наносятся точки с координатами (w_и1, M₁), (w_и2, М₂)… и по ним строится характеристика.

Отметим, что необходимые для расчета значения R_я и R_o,в могут быть найдены по справочным данным, экспериментально или по следующей приближенной формуле:

(3.173)

Обратная задача, когда по заданной искусственной характеристике ДПТ или по отдельной ее точке находится соответствующее сопротивление резистора R_д, может быть решена двумя путями.

Первый из них – аналитический – предусматривает использование выражения (3.171). Если выразить из него R_д как искомую величину, то может быть получено следующее соотношение:

(3.174)

Если известны координаты (w_и,i, I_i) хотя бы одной точки заданной реостатной характеристики, то, определяя для тока I_i скорость w_ei на естественной характеристике, по (3.174) рассчитывается R_д.

В том случае, когда задана механическая реостатная характеристика или одна ее точка с координатами (w_иi, М_i,), вначале с помощью универсальных характеристик (3.72) по моменту M_i определяется ток, а затем повторяется вышеизложенный порядок расчета

Второй, графоаналитический способ расчета R_д рассмотрим на примере построения пусковой диаграммы для ДПТ последовательного возбуждения.

Пример 3.5. Для ДПТ последовательного возбуждения, технические данные которого приведены в примере 3.4, рассчитать и построить пусковую диаграмму при пуске в две ступени при моменте нагрузки M_с=25 Н×м.

Построение пусковой диаграммы иллюстрирует рис. 3.75, а расчет ее проводится в следующем порядке:

1. В первом квадранте строим естественную характеристику ДПТ w(I).

2. Задаемся максимальным током при пуске I_l=2,5I_нoм=2,5×19=47,5 А, током переключения I₂=1,2I_c=1,2×15,8=19 А и проводим вертикальные линии, соответствующие этим токам, до пересечения с естественной характеристикой.

3 По (3.173) определяем R_я+R_о,в=0,75(1–0,89)220/19=0,96 Ом. Во втором квадранте проводим вертикальную линию hf на расстоянии R_я+R_о,в=0,96 Ом от начала координат.

4. Проводим через точки 1 и 2 горизонтальные прямые до пересечения с линией hf в точках е и f.

5. Откладываем от начала координат отрезки 0a=R₁=220/47,5=4,6 Ом и 0g=R₂=220/19=11,6 Ом

6. Соединяем точки а и е, g и f и получаем две прямые, которые отражают линейную зависимость между скоростью ДПТ и сопротивлением якорной цепи при неизменном токе якоря. Последнее следует извыражения w= (U_ном–IR)/(kФ)=A–BR, где B=const при I=const.

7. Через точку а проводим вертикальную линию до пересечения с прямой gf в точке b, затем через точку b проводим горизонтальную линию до пересечения с прямой ае в точке с. Аналогично строим отрезки cd и de.

Из построения следует, что отрезок ос соответствует первой ступени пускового резистора R_д1, а отрезок de – второй ступени R_д2.

Действительно, в момент пуска (w=0) ток в якоре I₁=47,5 A, a сопротивление всей якорной цепи R₁=U_ном/I₁=R_я+R_о,в+R_д1+R_д2=4,6 Ом. При разгоне ДПТ до скорости w₁ ток в якоре снижается до I₂. Происходит закорачивание первой ступени пускового резистора R_д1, ток вновь возрастает до значения I₁, но ДПТ продолжает разбег уже по другой реостатной характеристике. При скорости w₂ закорачивается вторая ступень R_д2 и ДПТ выходит на естественную характеристику.

Построение диаграммы считается правильным в том случае, когда отрезок de будет находиться на горизонтальной линии, проходящей через точку 1. Если это не произойдет, то построение следует повторить, варьируя токи I₁ и I₂.

Отметим, что построение реостатных характеристик на рис. 3.75 выполняется изложенным выше способом

Поиск по сайту: