Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Пуск , способы пуска ДПТ

Читайте также:
  1. I. Измерение частотной характеристики усилителя и определение его полосы пропускания
  2. II. ВИДЫ ПРАКТИК, ФОРМЫ И СПОСОБЫ ИХ ОРГАНИЗАЦИИ
  3. II. Почему Бог попускает то или другое.
  4. VIII.3. Дрейф нуля и способы его уменьшения.
  5. Альтернативные способы разрешения юридических (правовых) конфликтов (ADR).
  6. Амортизационные отчисления: понятие, способы начисления амортизационных отчислений.
  7. Аукцион и конкурс как способы приватизации.

Способы пуска. Для двигателей постоянного тока могут быть применены три способа пуска:

1) прямой, при котором обмотка якоря подключается непо­средственно к сети;

2) реостатный, при котором в цепь якоря включается пуско­вой реостат для ограничения тока;

3) путем плавного повышения питающего напряжения, которое подается на обмотку якоря.

Прямой пуск. Обычно в двигателях постоянного тока падение напряжения I ном Σ Rа во внутреннем сопротивлении цепи якоря составляет 5 — 10% от U ном, поэтому при прямом пуске ток якоря I п = UномRа = (10 ÷ 20) I ном, что создает опасность поломки вала машины и вызывает сильное искрение под щетками. Поэтому прямой пуск применяют в основном для двигателей малой мощности (до нескольких сотен ватт), в которых сопротивление Σ Rа относительно велико, и лишь в отдельных случаях для двигателей с последовательным возбуждением мощностью в несколько киловатт. При прямом пуске таких двигателей I п = (4 ÷ 6) I ном.

Переходный процесс изменения частоты вращения n и тока якоря ia в процессе пуска определяется нагрузкой двигателя и его электромеханической постоянной времени Т м. Для установления характера изменения п и ia при пуске двигателей с параллельным возбуждением исходим из таких уравнений:

(8.94)

U = се Ф n + ia Σ Rа + La dia / dt;

(8.95)

М = с м Ф ia = Jd ω/ dt + M н = J (2π/60) dn / dt + M н,

где J — момент инерции вращающихся масс электродвигателя и сочлененного с ним производственного механизма; M н — тормозной момент, создаваемый нагрузкой.

Из (8.95) определяем ток якоря

(8.96)

ia = [2π J /(60 с мФ)] dn / dt + Мн /(с мФ).

Подставляя его значение в (8.94), получаем

(8.97)

U = се Ф n + [2π J Σ Rа /(60 с мФ)] dn / dt + М н Σ Rа /(с мФ) + [ LaJ /(60 с мФ)] d 2 n / dt 2

или

(8,98)

TaT м d 2 n / dt 2+ T м dn / dt + n = п 0 - Δ п н = п н,

где n 0 = U/сеФ — частота вращения при идеальном холостом ходе;
Δ n н = М нΣ R а/(с м с еФ2) = I нΣ R а /(с еФ) - уменьшение частоты вращения при переходе от холостого хода к нагрузке; n н = n 0 - Δ n н — установившаяся частота вращения; T м = 2πJΣRа /(60 с м с еФ2) — электромеханическая постоянная времени; Т а = L aR а — электромагнитная постоянная времени; значения T м и Т а определяют скорость протекания переходного процесса. Аналогичное уравнение можно получить для изменения тока якоря i a. Для этого достаточно проинтегрировать уравнение (8.96), подставить найденное значение и в (8.97), а затем для исключения интеграла
idt продифференцировать полученное выражение. В результате будем иметь

(8.99)

TaT м d 2 ia / dt 2 + Tм d 2 ia / dt + ia = I н,

где Iн = МнмФ — установившийся ток якоря после окончания переходного процесса.

Решая дифференциальные уравнения (8.98) и (8.99) при начальных условиях — при
t
= 0 n (0) = 0 и ia (0) = I н, получаем

(8.100)

n = nн[1 + Ta (p2ep1 t - p1ep2 t ]
√1-4Ta /Tм

(8.101)

ia = Iн + [(I нач - I н)/√1 - 4 Ta / T м ] (еp1 t - еp2 t),

где Iнач = U/ΣRа — начальный пусковой ток; p1 и р2 — корни характеристического уравнения

(8.102)

р 2 + р / Ta + 1/(Т м Та) = 0;

(8.103)

p 1,2 = [-1/(2 Та)] (1 + √1 - 4 Ta / T м).

Из (8.102) и (8.103) следует, что характер переходного процесса зависит от вида корней p1 и р2 характеристического уравнения. При действительных корнях (Tм > 4Ta) происходит апериодический процесс изменения ia и n. Сначала ток ia возрастает (рис. 8.64, а) согласно уравнению

(8.104)

ia = I нач (1- е- t / Ta ).

Затем по истечении времени t з якорь двигателя начинает вращаться, частота вращения n возрастает и возникающая в обмотке якоря ЭДС стремится уменьшить ток ia. Время запаздывания tз можно определить путем подстановки в (8.104) значения тока ia = Iн, соответствующего данному моменту нагрузки Mн:

(8.105)

t з = Та ln [ I нач /(I нач - I н)].

В действительности время tз несколько больше значения, полученного по формуле (8.105) из-за тормозящего действия вихревых токов, возникающих в массивных частях магнитопровода машины.

Максимальное значение тока якоря можно определить, продифференцировав выражение (8.101) и приравняв полученное выражение нулю.

При этом

(8.106)

I max = [- U /(p 2 La)](p 2 / p 1) p 1/(p 1 - p 2).

Рис. 8.64. Графики изменения частоты вращения и тока якоря при прямом пуске двигателя с параллельным возбуждением

Пунктиром на рис. 8.64, а показано, как возрастает ток ia, если якорь не сможет прийти во вращение. В большинстве случаев время протекания электромагнитных переходных процессов гораздо меньше чем механических; в этом случае можно принять Та = 0. При этом получим следующие уравнения, характеризующие изменение n и ia при пуске двигателя:

(8.100a)

n = n н(1 - е- t / T м);

(8.101a)

ia = (I нач- I н- t / T м + Iн.

На рис. 8.64, б приведены построенные по этим уравнениям зависимости n и ia. Время переходного процесса при пуске принимается равным (3 ÷ 4) Tм. За это время частота вращения n достигает (0,95 —0,98) от установившегося значения пн, а ток якоря Iа также приближается к установившемуся значению.

Реостатный пуск. Этот способ получил наибольшее применение. В начальный момент пуска при n = 0 ток I п = U/(ΣRа + Rп). Максимальное сопротивление пускового реостата R п под-бирается так, чтобы для машин большой и средней мощности ток якоря при пуске
I п = (1,4 ÷ 1,8) I ном, а для машин малой мощности I п = (2 ÷ 2,5) I ном.

Рассмотрим процесс реостатного пуска на примере двигателя с параллельным возбуждением. В начальный период пуск осуществляется по реостатной характеристике б (рис. 8.65,а), соответствующей максимальному значению сопротивления Rп пускового реостата; при этом двигатель развивает максимальный пусковой момент М пmах. Регулировочный реостат R р.в в этом случае выводится так, чтобы ток возбуждения I в и поток Ф были максимальными. По мере разгона момент двигателя уменьшается, так как с увеличением частоты вращения возрастает ЭДС Е и уменьшается ток якоря I а = (U — E)/(ΣRa + Rп). При достижении некоторого значения М пmin часть сопротивления пускового реостата выводится, вследствие чего момент снова возрастает до М пmах. При этом двигатель переходит на работу по реостатной характеристике 5 и разгоняется до значения М п min .

Таким образом, уменьшая постепенно сопротивление пускового реостата, осуществляют разгон двигателя по отдельным отрезкам реостатных характеристик 6, 5, 4, 3 и 2 (см. жирные линии на рис. 8.65, а) до выхода на естественную характеристику 1. Средний вращающий момент при пуске М п.ср = 0,5 (М пmах + М пmin) = const, вследствие чего двигатель разгоняется с некоторым постоянным ускорением. Таким же способом пускается в ход двигатель с последовательным возбуждением (рис. 8.65, б). Количество ступеней пускового реостата зависит от жесткости естественной характеристики и требований, предъявляемых к плавности пуска (допустимой разности М пmах - М пmin). Пусковые реостаты рассчитывают на кратковременную работу под током.

Рис. 8.65. Графики изменения частоты вращения, момента и тока якоря при реостатном пуске двигателя с параллельным и последовательным возбуждением

При выводе отдельных ступеней пускового реостата ток якоря Iа достигает некоторого максимального значения (рис. 8.65, в), а затем уменьшается до минимального значения. В соответствии с изменением тока якоря изменяется и электромагнитный момент М. Заштрихованная на рис. 8.65, в область соответствует значениям динамического момента М дин = М - Мн, обеспечивающего разгон двигателя до установившейся частоты вращения.

Пуск путем плавного повышения питающего напряжения. При реостатном пуске возникают довольно значительные погери энергии в пусковом реостате. Этот недостаток можно устранить, если пуск двигателя осуществить путем плавного повышения напряжения, подаваемого на его обмотку. Однако для этого необходимо иметь отдельный источник постоянного тока с регулируемым напряжением (генератор или управляемый выпрямитель). Такой источник используют также для регулирования частоты вращения двигателя (см. § 8.12).

 

 


Дата добавления: 2015-07-15; просмотров: 309 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Устройство и принцип действия МПТ. Характеристики МПТ НВ (ХХ, нагрузочная, регулировочная | Обмотки якоря МПТ простые и сложные петлёвые , волновые. Принцип выполнения | Реакция якоря МПТ. Виды реакций якоря , влияние реакции якоря на магнитный поток | Процессы коммутации тока в ДПТ | Скоростная характеристика. | Способы возбуждения ГПТ |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Потери мощности в МПТ. КПД| Регулирование частоты вращения ДПТ

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.011 сек.)