ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ ПРИ ПИТАНИИ ДВИГАТЕЛЯ ОТ СЕТИ

Переходные процессы в ЭП с двигателем постоянного тока с независимым возбуждением являются в общем случае электромеханическими и определяются как механической инерцией элементов ЭП и исполнительного органа рабочей машины, так и электромагнитной инерцией обмоток якоря и возбуждения. Эти процессы возникают при подаче (снятии) питающего двигатель напряжения, представляющего собой управляющее воздействие для ЭП, или при изменении момента нагрузки, который для электропривода является возмущающим воздействием.

При управлении двигателем подаваемым на его якорь напряжением Uпереходные процессы в ЭП описываются следующей системой уравнений:

где Ья — индуктивность якорной цепи, Гн, R — активное сопротивление якорной цепи.

Подстановка (4.44) и (4.45) в (4.43) при условии постоянства магнитного потока Ф и момента нагрузки Мс после несложных преобразований позволяет получить следующее исходное дифференциальное выражение для анализа переходных процессов этого вида:

где Тя — электромагнитная постоянная цепи якоря, Тя = LJRn, с; Ти механическая постоянная времени, Ти = J/3, с; сос, — скорость установившегося движения, соответствующая моменту нагрузки Мс, сос = RM / с2, с- кФ.

Если Тм > 4Тя, то решение уравнения (4.46) имеет вид:

где

Если 1м< 41 я, то решение уравнения (4.46) имеет вид: где

Постоянные интегрирования Сх и С2 находятся из начальных условий переходного процесса по начальным значениям скорости со и ее производной. Для этого следует вначале по соотношению постоянных времени определить характер переходного процесса, а затем, продифференцировав по времени (4.47) или (4.48), получить общее выражение для изменения во времени производной скорости. Подставляя в это уравнение начальное значение ускорения, а в уравнения (4.47) или (4.48) — начальное значение скорости, путем совместного решения этих двух уравнений находятся постоянные интегрирования Cj и С2.

Для получения зависимости изменения во времени момента двигателя M(t) необходимо подставить выражения (4.47) и (4.48) в формулу (4.44) и выполнить необходимые преобразования. Характер изменения момента будет также определяться соотношением Тм и 47;.

70S

Рис. 4.21. Кривые переходного процесса при пуске двигателя

На рис. 4.21 для иллюстрации показаны графики скорости при пуске двигателя для разных соотношений Т и Г. При Т > 4Т из- менение скорости во времени имеет монотонный характер, а при Тм <4Тя переходный процесс характеризуется колебательностью и перерегулированием, т.е. превышением в определенные моменты времени скорости своего установившегося значения сос.

Задача 4.13*. Двигатель постоянного тока независимого возбуждения имеет следующие номинальные данные: яном = 1500 об/мин; UH0M = 220 В; /ном = 24,2 А; /?я = 0,38 Ом; Ья = 0,2 Гн. Определить характер изменения скорости двигателя при пуске, если суммарный момент инерции ЭП J = 0,5 кг м2, а кратность пусковых тока и момента двигателя равна двум.

1. Определяем номинальные скорость и момент двигателя

2. Находим с = кФнпм

3. Определяем скорость холостого хода двигателя

4. Находим суммарное активное сопротивление цепи якоря, при котором пусковые ток и момент будут в 2 раза превышать их номинальные значения

5. Рассчитываем механическую Тм и электромагнитную Тя постоянные времени:

Так как Тм = 1,34 > 4Гя = 0,18, то переходный процесс будет иметь монотонный характер.

Задача 4.14. Для условий предыдущей задачи определить постоянные интегрирования и получить уравнения переходных процессов для скорости и момента двигателя.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >