Выбор номинальной скорости двигателя

Выбор номинальной скорости двигателя

При проектировании ЭП важную роль играет правильный выбор скорости двигателя. От этого зависит масса установки, ее габариты, быстродействие в переходных режимах, потери и в значительной степени стоимость. В зависимости от условий работы привода существует два подхода к выбору скорости двигателя [1, 2].

Первый подход. Наиболее просто задача выбора скорости двигателя решается, когда исполнительный механизм работает в установившемся режиме. В этом случае ориентируются на то, что рабочая частота вращения исполнительного механизма значительно меньше Выбор номинальной скорости двигателя , в то время как номинальная частота вращения двигателя более Выбор номинальной скорости двигателя и между двигателем и ИО, как правило, находится редуктор. Ориентировочно мощность двигателя может быть оценена по следующей формуле:

Выбор номинальной скорости двигателя . (1.29)

В этом выражении Выбор номинальной скорости двигателя — активная длина якоря или ротора; Выбор номинальной скорости двигателя — диаметр якоря или ротора; Выбор номинальной скорости двигателя — некоторый постоянный коэффициент ( Выбор номинальной скорости двигателя ). В результате габариты машины определяются развиваемым моментом. При этом с ростом скорости, при тех же габаритах, мощность машины увеличивается. С целью уменьшения габаритов машины и ее стоимости желательно иметь наибольшую частоту вращения якоря или ротора. Особенностью данного подхода является то, что скорость двигателя выбирают из условия минимальных затрат. Но при уменьшении стоимости двигателя, с увеличением частоты вращения, растет стоимость редуктора. Поскольку стоимость редуктора определяется передаваемым моментом, то для мощных приводов затраты на редуктор особенно велики, поэтому стремятся упростить редуктор, уменьшая номинальную частоту вращения двигателя. Для мощных приводов номинальная частота вращения двигателя составляет Выбор номинальной скорости двигателя . В установках малой мощности затраты на редуктор значительно меньше и поэтому стремятся увеличить частоту вращения двигателя, используя двигатель с Выбор номинальной скорости двигателя . В результате выбор двигателя осуществляется на основании технико-экономического расчета с учетом номенклатуры серийно выпускаемых двигателей.

Второй подход. Для установок, работающих в переходных режимах, критерий другой. В этом случае обычно исходят из максимальной производительности установки, которая определяется длительностью переходного процесса. Поэтому нужен двигатель, который обеспечивает минимальную длительность переходных процессов. Следует иметь в виду, что длительность переходного процесса определяется моментом инерции привода, а он, в свою очередь, зависит от момента инерции двигателя, момента инерции РМ и передаточного числа редуктора. В результате, помимо выбора двигателя, задача сводится и к определению оптимального передаточного числа редуктора.

Например, для приводов, работающих в повторно кратковременном режиме, передаточное число редуктора:

Выбор номинальной скорости двигателя , (1.30)

где Выбор номинальной скорости двигателя — оптимальное передаточное число редуктора (с точки зрения минимального времени пуска или останова); Выбор номинальной скорости двигателя — момент сопротивления РМ; Выбор номинальной скорости двигателя — момент двигателя при пуске или торможении; Выбор номинальной скорости двигателя и Выбор номинальной скорости двигателя — моменты инерции РМ и двигателя, приведенные к валу РМ.

Из этого выражения легко найти Выбор номинальной скорости двигателя (пренебрегая Выбор номинальной скорости двигателя ): Выбор номинальной скорости двигателя . В результате ориентировочно частоту вращения двигателя и передаточное число редуктора для данной частоты вращения вала РМ выбирают таким образом, чтобы Выбор номинальной скорости двигателя .

Но на практике часто интересует минимальное время не разгона или торможения, а перемещения РО из одного положения в другое. Учитывая, что этот процесс идет по трапециевидной диаграмме (см. выше), важно обеспечить минимальное время разгона и торможения. В этих случаях обычно для выбора передаточного числа редуктора используют следующее выражение:

Выбор номинальной скорости двигателя . (1.31)

Для повышения быстродействия бывает целесообразно иметь передаточное число редуктора несколько меньше, чем определенное из установившейся скорости механизма при номинальной скорости двигателя. Тогда двигатель будет работать на пониженных скоростях, а длительность переходных процессов уменьшится.

1.8. Переходные процессы [1, 2, 4, 9]

На динамику ЭП влияет множество факторов, основными из которых являются механическая инерция частей ЭП и электромагнитная инерция электрических цепей. Когда механическая инерция является определяющей, модель ЭП строят из учета только механических процессов обусловленных уравнением движения ЭП. Такие переходные процессы называются механическими. Когда влияние электромагнитных процессов достаточно велико, их учитывают, определяя иногда не одну, а несколько постоянных времени. Это значительно усложняет расчет ЭП, а полученная в результате рассмотрения система называется электромеханической. Чаще всего она нелинейна, и линеаризация ее возможна лишь на отдельных участках.

Иногда приходится учитывать и тепловую инерцию в электромашинных установках — как правило в установках с малоинерционными ЭД. У этих ЭД в переходных процессах допустимы очень большие токи, которые вызывают быстрый нагрев обмоток, расположенных вне стальных сердечников. Поэтому возникает необходимость в ограничении токов с одной стороны и в учете изменений параметров ЭД в переходных режимах с другой.

Другой особенностью ЭП является необходимость рассматривать систему при одновременном изменении управляющего и возмущающего воздействий. То есть, рассматривая переходные процессы по управлению, приходится обязательно учитывать нагрузку привода. Статический момент на валу РМ может носить сложный характер. Он может зависеть от скорости, времени, угла поворота и других факторов. Эту зависимость не всегда удается выразить в аналитической форме, и поэтому приходится рассматривать идеализированные модели.


Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

§

В системах с суммирующим усилителем стабилизация скорости ЭП или момента обеспечивается за счет использования непрерывных и задержанных ОС. В приводах постоянного тока применяются три основные жесткие ОС:

1) по скорости;

2) по напряжению питания ЭД;

3) по току ЭД.

На практике чаще встречаются системы стабилизации скорости. В них используют ООС по скорости, ООС по напряжению и ПОС по току. В системах стабилизации момента, наоборот, используют ПОС по скорости и напряжению и ООС по моменту [4, 9].

Изобразим функциональную схему ЭП с суммирующим усилителем и тремя основными ОС (рис 2.4).

Выбор номинальной скорости двигателя

Рис.2.4. Функциональная схема электропривода с суммирующим усилителем

На схеме (рис 2.4):

ЗС (SR) – задатчик скорости

У (A) – суммирующий усилитель

П (U) – преобразователь

М – двигатель

ДС (BR) – датчик скорости

ДН (UV) – датчик напряжения

ДТ (UA) – датчик тока.

Работа ЭП в установившихся и переходных режимах при инерционном преобразователе и постоянном магнитном потоке ЭД описывается системой уравнений (2.1):

Выбор номинальной скорости двигателяВыбор номинальной скорости двигателя (2.1)

Здесь Выбор номинальной скорости двигателя — напряжения задания, ОС, управления и управления преобразователем;

Выбор номинальной скорости двигателя — коэффициенты усиления (промежуточного) суммирующего усилителя и преобразователя;

Выбор номинальной скорости двигателя — ЭДС преобразователя;

Выбор номинальной скорости двигателя — угловая скорость ЭД;

Выбор номинальной скорости двигателя — момент и ток ЭД и момент и ток статической нагрузки;

Выбор номинальной скорости двигателя — коэффициент передачи ЭД по скорости;

Выбор номинальной скорости двигателя — коэффициент ЭД по моменту;

Выбор номинальной скорости двигателя — постоянная времени преобразователя;

Выбор номинальной скорости двигателя — суммарные сопротивление и индуктивность силовой якорной цепи УП-Д, включающие Выбор номинальной скорости двигателя и сопротивления и индуктивности других элементов якорной цепи;

Выбор номинальной скорости двигателя — момент инерции ЭП с учетом момента инерции ЭД и приведенного к валу ЭД момента инерции механизма Выбор номинальной скорости двигателя ;

Выбор номинальной скорости двигателя — коэффициенты передачи ОС.

Датчики ОС обычно полагают безынерционными. В качестве датчиков ОС в системах ЭП используют тахогенераторы, делители напряжения, шунты или трансформаторы тока.

Решая систему уравнений, для замкнутой системы ЭП, мы получим дифференциальное уравнение, описывающее всю систему в целом. В общем виде его можно представить так:

Выбор номинальной скорости двигателя

Обычно это уравнение записывают при одновременном действии всех ОС. В справочниках по автоматизированному ЭП приводятся коэффициенты этого уравнения для различных их сочетаний.

Сейчас читают:  Замена датчика дроссельной заслонки рено логан

Из общего уравнения легко получить частное, оставив только коэффициенты, действующих в данном приводе ОС.

При расчете динамики используют структурную схему привода, которую можно составить по функциональной схеме при действии всех основных ОС (рис.2.5):

Выбор номинальной скорости двигателя

Рис.2.5.Структурная схема электропривода

На схеме показаны:

ОС по напряжению на двигателе, полученная как сочетание ОС по ЭДС преобразователя и ОС, учитывающей падение напряжения на внутреннем сопротивлении преобразователя;

ОС по току якоря;

ОС по скорости.

Выбор номинальной скорости двигателя — передаточный коэффициент ОС по напряжению, токовая составляющая;

Выбор номинальной скорости двигателя — сопротивление силовой цепи преобразователя.

Дифференциальное уравнение, описывающее систему ЭП, чаще всего находят из анализа структурной схемы, определив ПФ всей системы. Дифференциальное уравнение и ПФ системы при действии любой отдельно взятой ОС можно получить, если оставить на структурной схеме только эту ОС.

На практике для определения ПФ системы используют свернутую структурную схему (рис.2.6), в которой возмущающее воздействие перенесено на вход системы, а токовая ОС на выход.

Выбор номинальной скорости двигателя

Рис.2.6.Свернутая структурная схема электропривода

На схеме (рис. 2.6) общее воздействие на ЭП:

Выбор номинальной скорости двигателя ,

где Выбор номинальной скорости двигателя — управляющее воздействие;

Выбор номинальной скорости двигателя — возмущающее воздействие;

Выбор номинальной скорости двигателя — передаточная функция звена, приводящего возмущающее воздействие к входу системы.

Выбор номинальной скорости двигателя при действии трех основных ОС можно определить так:

Выбор номинальной скорости двигателя ,

где Выбор номинальной скорости двигателя ;

Выбор номинальной скорости двигателя — постоянная времени преобразователя;

Выбор номинальной скорости двигателя — постоянная времени якорной цепи;

Выбор номинальной скорости двигателя — постоянная времени якоря ЭД.

В этой схеме уравнениями (2.1) с учетом переноса точек воздействия определяются ПФ:

Выбор номинальной скорости двигателя — усилителя;

Выбор номинальной скорости двигателя — преобразователя;

Выбор номинальной скорости двигателя — ЭД;

Выбор номинальной скорости двигателя — ОС по напряжению;

Выбор номинальной скорости двигателя — ОС по току;

Выбор номинальной скорости двигателя — ОС по скорости.

Общую передаточную функцию системы записывают по отношению к суммарному воздействию системы:

Выбор номинальной скорости двигателя В этом выражении:

Выбор номинальной скорости двигателя .

Передаточная функция системы с любой ОС может быть записана в виде:

Выбор номинальной скорости двигателя . (2.4)

Передаточные функции системы с суммирующим усилителем для случая действия различных ОС приводятся в справочниках по электроприводу.


Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

§

Задающее напряжение в системе управления часто подается скачком, в этом случае возникает форсировка сигнала управления, то есть сигнал управления в начальный момент пуска или торможения имеет намного большее значение, чем в установившемся режиме. По мере разгона ЭД или, наоборот, при его торможении форсировка сигнала снижается, в результате процессы разгона и торможения получаются ускоренными в начале и замедленными в конце. Поскольку форсировки сигнала могут достигать больших значений, то ток в процессе пуска и торможения может превышать допустимый, поэтому возникает необходимость введения ограничений тока или момента. В некоторых случаях перед нами стоит задача стабилизации момента, например, в приводах механизмов, работающих с резко переменной нагрузкой, или на упор. Стабилизация момента в рассматриваемых системах реализуется обычно с помощью ООС по току, что позволяет получить резкое снижение скорости при приблизительно постоянном моменте. С помощью ОС по току получают и необходимые динамические характеристики. Для ограничения тока или момента используется так называемая токовая отсечка. По сути это нелинейная ОС (задержанная ОС), которая вступает в действие лишь при определенных условиях (рис. 2.8).

Выбор номинальной скорости двигателя

Рис.2.8. Схема задержанной ОС по току (а) для нереверсивного привода;

(б) для реверсивного привода.

Отсечка осуществляется введением в цепь ОС опорного напряжения Выбор номинальной скорости двигателя и вентиля V, обеспечивающего действие связи только при превышении сигналом ОС Выбор номинальной скорости двигателя значения опорного напряжения, в результате сигнал обратной связи с отсечкой можно определить:

Выбор номинальной скорости двигателя ,

где Выбор номинальной скорости двигателя — единичная функция по току,

причем Выбор номинальной скорости двигателя при Выбор номинальной скорости двигателя и Выбор номинальной скорости двигателя при Выбор номинальной скорости двигателя .

Выбор номинальной скорости двигателя

Таким образом, ОС будет действовать только тогда, когда ток ЭД превышает ток отсечки. Это приводит к тому, что на электромеханической характеристике привода появляется крутопадающий участок, обусловленный включением ООС по току.

Рис.2.9. Электромеханическая характеристика привода с отсечкой по току

На рис 2.9:

Iст – ток стопорения;

Iот – ток отсечки.

На практике значение тока отсечки или соответствующее значение момента рассчитывается из условия электрической или механической прочности и обычно имеет вполне определенную величину, что позволяет осуществить отсечку за счет введения стабилитронов в цепь ОС (рис. 2.8).

Уравнение электромеханической характеристики ЭП в системах с токовой отсечкой и ОС по скорости и напряжению будет выглядеть так:

Выбор номинальной скорости двигателя (2.18)

Регулирование тока отсечки производится регулированием опорного напряжения Выбор номинальной скорости двигателя . Уровень стабилизации тока двигателя при действии ОС по току может быть оценен по уравнению ЭДС преобразователя. Это уравнение записывают для случая стопорения двигателя ( Выбор номинальной скорости двигателя ):

Выбор номинальной скорости двигателя .

Следовательно,

Выбор номинальной скорости двигателя . (2.19)

Для того чтобы повысить уровень стабилизации момента, в систему вводят задержанную ОС по скорости (отсечку по скорости), которая позволяет отключить ОС по скорости, когда ток превышает значение тока отсечки. Поскольку настройка отсечки по скорости в момент отсечки по току затруднена, отсечку по скорости проводят чуть позже отсечки по току (рис. 2.10). Такая настройка ОС позволяет, кроме того, исключить снижение момента перегрузки двигателя при снижении напряжения цепи.

Выбор номинальной скорости двигателя

Рис.2.10. Электромеханическая характеристика привода с отсечкой

по току и скорости

Функциональная схема системы ЭП с отрицательными ОС по току и скорости с отсечками представлена на рис. 2.11. Отсечку по току осуществляет стабилитрон V1, т.к. уровень стабилизации тока (момента) может быть выбран однозначно, исходя из его допустимого или требуемого значения. Отсечку по скорости обеспечивает диод V2, когда опорное напряжение (по скорости) меньше напряжения датчика обратной связи ( Выбор номинальной скорости двигателя ).

Выбор номинальной скорости двигателя

Рис.2.11. Схема замкнутой системы УП – Д с обратными связями по скорости и току с отсечками

Регулирование скорости в такой системе ЭП изменением задающего напряжения Uзневозможно, т.к. при уменьшении скорости ниже скорости отсечки ( Выбор номинальной скорости двигателя ) ОС по скорости отключается. Скорость регулируется одновременно с изменением опорного напряжения ( Выбор номинальной скорости двигателя ).


Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

§

Рассмотрим синтез системы стабилизации скорости вращения ДПТ НВ [2, 4, 5, 11].

Исходная структурная схема разомкнутой системы представлена на рис. 2.14.

Рис. 2.14. Структурная схема разомкнутой системы

Главная задача в этом случае – регулирование частоты вращения, и, следовательно, наружный контур будет контуром скорости. В качестве внутреннего выделим контур тока (рис. 2.15).

Выбор номинальной скорости двигателя

Рис.2.15. Структурная схема регулирования скорости

Синтез системы начинают с внутреннего контура (рис. 2.16).

Выбор номинальной скорости двигателя

Рис.2.16. Структурная схема внутреннего контура тока.

Передаточная функция объекта регулирования во внутреннем контуре:

Выбор номинальной скорости двигателя .

Так как Выбор номинальной скорости двигателя , задача при выборе регулятора будет состоять в том, чтобы скомпенсировать большую постоянную времени контура; считаем, что Выбор номинальной скорости двигателя малая некомпенсируемая постоянная времени ( Выбор номинальной скорости двигателя ). Очевидно, чтобы получить в результате введения регулятора интегрирующее звено, регулятор должен иметь передаточную функцию вида:

Выбор номинальной скорости двигателя

Тогда результирующая передаточная функция прямой цепи будет: Выбор номинальной скорости двигателя .

Расчет ведем на технический оптимум, таким образом Выбор номинальной скорости двигателя . Принимаем Выбор номинальной скорости двигателя .

Запишем передаточную функцию в следующем виде: Выбор номинальной скорости двигателя .

Определим передаточную функцию замкнутого контура тока: Выбор номинальной скорости двигателя .

Если раскрыть скобки в знаменателе, то получим член с Выбор номинальной скорости двигателя ; учитывая, что Выбор номинальной скорости двигателя малая величина, этим членом часто пренебрегают. Тогда: Выбор номинальной скорости двигателя .

Определив таким образом передаточную функцию регулятора тока, переходим к синтезу регулятора скорости, то есть к расчету наружного контура системы. Наружный контур можно представить в следующем виде (рис. 2.17):

Сейчас читают:  Ремонт компрессора кондиционера Рено Логан

Рис.2.17. Структурная схема наружного контура скорости

Очевидно, что в данном случае величина Выбор номинальной скорости двигателя в знаменателе может считаться малой некомпенсируемой постоянной времени уже наружного контура.

Передаточная функция объекта регулирования может быть записана для внешнего контура в следующем виде:

Выбор номинальной скорости двигателя .

Так как Выбор номинальной скорости двигателя , задача состоит в том, чтобы скомпенсировать большую постоянную времени Выбор номинальной скорости двигателя . Для этого достаточно ввести в контур пропорциональный регулятор с передаточной функцией: Выбор номинальной скорости двигателя и тогда передаточная функция прямой цепи будет иметь вид:

Выбор номинальной скорости двигателя .

Так как Выбор номинальной скорости двигателя . Выберем Выбор номинальной скорости двигателя из следующего условия: Выбор номинальной скорости двигателя , где Выбор номинальной скорости двигателя — малая некомпенсируемая постоянная времени наружного контура. Полагая Выбор номинальной скорости двигателя , будем иметь Выбор номинальной скорости двигателя . В результате передаточная функция замкнутой системы:

Выбор номинальной скорости двигателя .

Характеристическое уравнение:

Выбор номинальной скорости двигателя .

Собственная частота всей системы Выбор номинальной скорости двигателя , а коэффициент демпфирования λ = Выбор номинальной скорости двигателя . Таким образом перерегулирование переходного процесса будет составлять Выбор номинальной скорости двигателя .

Использование данной методики позволяет практически независимо рассчитывать параметры каждого регулятора.

При переходе от внутреннего контура к наружному при одном и том же значении Выбор номинальной скорости двигателя малая некомпенсируемая постоянная времени будет в Выбор номинальной скорости двигателя раз больше у внешнего контура, чем у внутреннего. Система, у которой Выбор номинальной скорости двигателя , рассматривается как система, настроенная на модульный (технический) оптимум. Такая настройка наиболее часто используется на практике. При Выбор номинальной скорости двигателя получаем систему с меньшим быстродействием, переходный процесс которой приближается к апериодическому.

Рассмотренная система (рис.2.15) содержит только один интегрирующий регулятор, то есть она обладает свойствами астатической системы с астатизмом первого порядка. В тех случаях, когда необходимо исключить и скоростную ошибку, вводят еще один интегрирующий регулятор, так называемый регулятор ускорения (рис.2.18).

Выбор номинальной скорости двигателя

Рис.2.18. Структурная схема системы регулирования

с астатизмом второго порядка

Из вышеприведенного примера:

передаточная функция замкнутого контура тока Выбор номинальной скорости двигателя ,

передаточная функция регулятора ускорения: Выбор номинальной скорости двигателя .

Цепь обратной связи датчика ускорения подключаем к датчику тока, так как при отсутствии статической нагрузки ускорение пропорционально току якорной цепи.

При Выбор номинальной скорости двигателя , Выбор номинальной скорости двигателя ,

Выбор номинальной скорости двигателя .

Пренебрегая Выбор номинальной скорости двигателя , получим: Выбор номинальной скорости двигателя .

Результирующая передаточная функция разомкнутой цепи контура скорости:

Выбор номинальной скорости двигателя .

Очевидно, что для компенсации Выбор номинальной скорости двигателя необходимо, чтобы Выбор номинальной скорости двигателя , то есть имеем пропорциональный регулятор скорости. Подставляя это выражение в передаточную функцию, получим:

Выбор номинальной скорости двигателя .

Учитывая, что настройка идет на технический оптимум, то есть Выбор номинальной скорости двигателя , получим:

Выбор номинальной скорости двигателя .

В результате передаточная функция замкнутой системы с астатизмом второго порядка будет иметь вид:

Выбор номинальной скорости двигателя .

Характеристическое уравнение: Выбор номинальной скорости двигателя .

Собственная частота всей системы Выбор номинальной скорости двигателя .

Коэффициент демпфирования λ = Выбор номинальной скорости двигателя .

В данной системе за счет двух интегрирующих регуляторов исключается скоростная ошибка.

В тех случаях, когда есть необходимость уменьшить количество контуров, применяют искусственный прием преобразования структурных схем. Рассмотренную выше трехконтурную систему, используя метод преобразования, можно представить как двухконтурную (рис.2.19).

Выбор номинальной скорости двигателя

Рис.2.19. Преобразованная структурная схема системы регулирования

с астатизмом второго порядка

При этом: Выбор номинальной скорости двигателя , Выбор номинальной скорости двигателя , Выбор номинальной скорости двигателя .

Обычно системы подчиненного регулирования имеют не более трех контуров. Так в следящих системах внешний контур – контур регулирования угла поворота, средний контур – контур скорости, а внутренний – контур тока.


Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

§

Когда необходимо получить широкий диапазон регулирования частоты вращения при продолжительном режиме работы и значительной мощности двигателя, используется частотное управление. Такие приводы обеспечивают регулирование скорости вращения АД за счет одновременного изменения частоты питающей сети Выбор номинальной скорости двигателя и приложенного к Д напряжения Выбор номинальной скорости двигателя . Возможность регулирования скорости очевидна из выражения

Выбор номинальной скорости двигателя . (3.5)

Необходимость регулирования приложенного к двигателю напряжения одновременно с изменением частоты обусловлена необходимостью поддержания постоянного магнитного потока двигателя. При этом академиком Костенко, исходя из условия сохранения постоянной перегрузочной способности двигателя, выведены законы изменения напряжения на двигателе в зависимости от частоты питающей сети при различных видах нагрузки. Наиболее часто встречается случай, когда Выбор номинальной скорости двигателя (он соответствует нагрузке с постоянным моментом).

Приводы с частотным управлением весьма сложны и представляют собой нелинейную систему с перекрестными связями и используются, как правило, в замкнутых системах управления. Главным элементам такого привода (помимо двигателя) является частотный преобразователь. На практике встречаются преобразователи частоты двух типов: с непосредственной связью и со звеном постоянного тока.

В преобразователях частоты с непосредственной связью приложенное напряжение через тиристоры подается прямо на обмотки двигателя и обеспечивается непосредственное преобразование энергии, что обусловливает их высокий КПД ( Выбор номинальной скорости двигателя ). При этом напряжение Выбор номинальной скорости двигателя формируется из кусочков синусоид приложенного напряжения.

Для получения простейшего преобразования постоянной частоты трехфазного тока в переменную необходим преобразователь, содержащий как минимум 18 тиристоров – и отсюда сложность управления. Кроме того, эти преобразователи не позволяют получить частоту выходного напряжения более 50% от входной ( Выбор номинальной скорости двигателя ).

Для расширения диапазона регулирования используют источники энергии с частотой Выбор номинальной скорости двигателя Гц.

Преобразователи со звеном постоянного тока значительно проще, но имеют двукратное преобразование энергии (переменный сигнал в постоянный, а потом постоянный в переменный). Отсюда более низкий КПД.

Преобразователи со звеном постоянного тока бывают двух типов: с управляемым выпрямителем и с неуправляемым выпрямителем. Чаще всего в них используются автономные инверторы напряжения. Применение автономных инверторов тока позволяет несколько расширить диапазон регулирования частоты.

В случае преобразователя с неуправляемым выпрямителем выпрямленное постоянное напряжение не регулируется, поэтому изменение и амплитуды и частоты осуществляется в автономном инверторе. Такие преобразователи позволяют получить больший диапазон регулирования, но они относительно сложны.

Выбор номинальной скорости двигателя

Рис.3.3. Структурная схема привода с частотным управлением и звеном постоянного тока (а) и его механические характеристики (б)

На рис. 3.3 изображены:

У — усилитель;

ФП — функциональный преобразователь (учитывает характер нагрузки,

поддерживая определенное соотношение Выбор номинальной скорости двигателя );

БУВ — блок управления выпрямителем;

УВ — управляемый выпрямитель;

РЧ — регулятор частоты;

АИН — автономный инвертор напряжения.

В таком преобразователе существует два канала управления:

— амплитудой (за счет управляемого выпрямителя);

— частотой питающей сети (за счет регулятора частоты).

Системы частотного управления обычно замкнутые (см. рис 3.3). Частотно–токовые системы принципиально могут работать только в замкнутом цикле.

Тиристорные приводы переменного тока с частотным управлением представляют собой многомерные системы с нелинейными характеристиками. При расчете таких систем осуществляют развязку каналов управления, компенсируя имеющие место перекрестные обратные связи. В результате оказывается возможным применение системы подчиненного регулирования координат. Система с развязанными каналами управления называется системой векторного управления. Расчет замкнутых систем переменного тока значительно сложнее расчета замкнутых систем постоянного тока.

Комплектные электроприводы

Прогрессивным явлением при создании средств управления и автоматизации технологических процессов является разработка и выпуск комплектных ЭП (КЭП) постоянного и переменного тока. КЭП представляют собой регулируемый ЭП, в состав которого входят функциональные элементы, согласованные по всем техническим и конструктивным характеристикам и параметрам [3, 9, 11, 13].

Распространение КЭП определяется более низкой трудоемкостью при его разработке и изготовлении, сокращении времени на электромонтажные и наладочные работы, удобством эксплуатации.

КЭП различают по следующим техническим признакам:

— напряжению питающей сети;

— числу двигателей (одно-, двух- или многодвигательные);

— виду преобразователя;

— наличию реверса;

— виду основной регулируемой координаты;

— диапазону регулирования скорости;

— составу аппаратуры силовой цепи;

— наличию торможения;

— способу связи с питающей сетью.


Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

Сейчас читают:  Что значат цвета индикатора на аккумуляторе автомобиля

§

Наибольшее распространение получил КЭП постоянного тока. Он характеризуется широкой номенклатурой, и в его состав входят:

— ДПТ с тахогенератором;

— тиристорные преобразователи для питания обмотки возбуждения и якоря;

— силовой трансформатор или реактор;

— коммутационная и защитная аппаратура;

— устройство динамического торможения;

— схема управления ЭП;

— блоки питания обмотки возбуждения тахогенератора и электромагнитного тормоза;

— комплект аппаратов, приборов и устройств для управления и контроля состояния ЭП.

Электротехнической промышленностью выпускаются несколько серий КЭП постоянного тока. Например, комплектные электроприводы серии КТЭУ, обладающие широким спектром функциональных возможностей. Они выпускаются в одно- и многодвигательном вариантах реверсивного и нереверсивного исполнения как с динамическим торможением, так и без него. КТЭУ мощностью до 2000 кВт обеспечивают регулирование скорости, положения, ЭДС, мощности и натяжения; а КТЭУ мощностью до 12000 кВт – только регулирование скорости и мощности. На основе этих КЭП могут быть реализованы ЭП и со специальными характеристиками.

Функциональная схема КЭП серии КТЭУ приведена на рис3.1.

Выбор номинальной скорости двигателя

Рис.3.1. Функциональная схема комплектного электропривода типа КТЭУ

В силовую часть КЭП входят два комплекта управляемых выпрямителей UZ1 и UZ2 реверсивного тиристорного преобразователя ТП, обеспечивающего работу двигателя. Подключаются ЭП к сети переменного тока напряжением 380В автоматическим выключателем QF1 через реактор LF (первый вариант) или трансформатор (второй вариант). Автоматический выключатель QF2 осуществляет коммутацию и защиту силовых цепей выпрямленного тока. Для дистанционного включения цепи якоря по сигналам схемы управления предусмотрен контактор КМ.

Для динамического торможения двигателя используется резистор RV, который подключается к якорю М с помощью контактора KV.

Обмотка возбуждения двигателя LM питается от неуправляемого выпрямителя VD, подключенного к трансформатору Т1. Включение и защита цепи возбуждения осуществляется автоматом QF3. Для КТЭУ на номинальные токи якоря свыше 320А обмотка возбуждения питается от управляемого выпрямителя.

Для формирования требуемых статических характеристик в схеме КЭП предусмотрены обратные связи по скорости, току и напряжению. Обратная связь по скорости реализуется с помощью тахогенератора BR, имеющего обмотку возбуждения LBR. Коэффициент усиления обратной связи может регулироваться за счёт изменения (с помощью блока питания ABR) тока возбуждения тахогенератора.

Сигналы, пропорциональные току двигателя, снимаются с трансформатора тока ТА (переменный ток) и шунта RS1 (выпрямленный ток). Сигнал обратной связи по напряжению снимается с потенциометра RP1.

Сигналы обратных связей по координатам ЭП и технологическим параметрам рабочей машины поступают на вход системы управления (СУ) вместе с сигналами задания с пульта управления (ПУ). На основании этих входных сигналов СУ вырабатывает управляющий сигнал Uу, подаваемый на СИФУ тиристоров преобразователей UZ1 и UZ2, а также осуществляет управление электрическими аппаратами, входящими в состав схемы коммутации, защиты и сигнализации (СКЗС).

СКЗС является блоком, который обеспечивает коммутацию электрических цепей ЭП и выполнение функций защиты и сигнализации. Получая информацию от различных датчиков и аппаратов защиты, СКЗС выдаёт на пульт ПУ двухуровневые логические сигналы о положении коммутационных аппаратов, величине скорости ЭП и т.д. СКЗС управляет также работой блока питания электромагнитного тормоза YB.

Для получения информации о токах якоря и возбуждения ЭД в схеме используются соответственно амперметры РА1 и РА2, подключенные к шунтам RS1 и RS2. Для контроля подаваемого на якорь напряжения служит вольтметр PU.

Комплектные электроприводы серии ЭКТ и КТЭ имеют примерно такие же возможности, что и КТЭУ. Для привода станков и роботов разработана группа КЭП серии ЭТУ 3601, ЭТ3, ЭТ6, ЭТРП, ЭПУ1, ЭПУ2, ПРП, ЭШИР-1.В этих КЭП применяются высокомоментные двигатели типов ПБСТ, ПГТ, ПБВ, ДК1, обеспечивающие высокие динамические показатели работы.

Схемы управления большинства станочных КЭП построены по принципам подчиненного регулирования координат с регуляторами тока и скорости.

Комплектный электропривод переменного тока

Номенклатура КЭП переменного тока значительно уже постоянного. В качестве примера можно назвать КЭП серий ЭКТ и ЭКТ2 мощность от 19 до 66 кВ·А, привод серии «Размер 2М» применяют в станках с ЧПУ.


Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

Номинальная скорость — двигатель
— большая энциклопедия нефти и газа, статья, страница 1

Cтраница 1

Номинальная скорость двигателя определяется по паспортным данным.
[1]

Номинальная скорость двигателя ин970 об / мин.
[3]

Номинальная скорость двигателя пн970 об / мин.
[5]

Номинальная скорость двигателя определяется в соответствии со скоростью приводимого механизма для заданного передаточного отношения механической передачи, обычно понижающей, от двигателя к механизму. Механическая передача выбирается по совокупности технико-экономических показателей, а для реверсивных приводов — обычно из условия получения наименьших динамических моментов.
[6]

Номинальная скорость двигателя согласовывается с максимальной скоростью на валу нагрузки через передаточное число i. По габаритно-весовым соображениям электродвигатель выгодно брать высокоскоростным. Для линейных перемещений механизмов, а иногда и для ограниченных углов поворота находят применение поршневые гидро — и пнев-модвигатели и тяговые электромагниты с ограниченным ходом и прямой передачей на нагрузочный механизм.
[7]

Номинальная скорость двигателя определяется в соответствии со скоростью приводимого механизма для заданного передаточного отношения механической передачи, обычно понижающей, от двигателя к механизму. Механическая передача выбирается по совокупности технико-экономических показателей, а для реверсивных приводов — обычно из условия получения наименьших динамических моментов.
[8]

Потребная номинальная скорость двигателя определяется исходя из направления регулирования.
[9]

Номинальная скорость двигателя параллельного возбуждения мощностью 2 8 кет равна 1000 об / мин. Двигатель включается в сеть постоянного тока напряжением 220 в.
[10]

Номинальную скорость двигателя обычно выбирают на основе анализа и сравнения ряда вариантных расчетов. При этом принимаются во внимание прежде всего стоимость эксплуатации ( включая амортизационные расходы и стоимость потерь энергии) и удобство управления, а также габариты, занимаемая площадь и условия ухода при эксплуатации.
[11]

Номинальную скорость двигателя обычно выбирают на основе анализа и сравнения ряда вариантных расчетов При этом принимаются во внимание прежде всего стоимость эксплуатации ( включая амортизационные расходы и стоимость потерь энергии) и удобство управления, а также габариты, занимаемая площадь и условия ухода при эксплуатации.
[12]

Что касается номинальной скорости двигателя, то она определяется, исходя из предположения равенства линейной скорости шарнира рейки, находящегося на серьге печи, и скорости на начальной окружности реечной шестерни.
[13]

Максимальная частота вращения шнека определяется делением редукционного отношения на номинальную скорость двигателя.
[14]

Страницы:  

   1

   2

   3

Закладка Постоянная ссылка.
1 ЗвездаНельзя так писать о ЛоганеЧто-то о новом Логане так себе написаноЛоган - супер машинаРено Логан лучше всех! (1 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...