Станки с числовым программным управлением
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
? привести к пробою изоляции. Напряжение на якоре может регулироваться различными электромашинными и статическими устройствами.
Рисунок 1.3 - Механические характеристики ДПТ с НВ при различных напряжениях на якоре Uном>U1>U2
Из уравнения механической характеристики (1.4) следует, что, например, при постоянном моменте сопротивления Мс на валу можно получить различные установившиеся угловые скорости ниже основной введением в цепь якоря добавочного сопротивления (рис. 1.1). Жесткость механических характеристик уменьшается с увеличением величины добавочного сопротивления Rд. Диапазон регулирования скорости практически не превышает 2:1. Способ характеризуется большими тепловыми потерями на добавочном сопротивлении Rд.
При введении добавочного сопротивления Rв в цепь обмотки возбуждения можно изменять величину магнитного потока двигателя Ф в сторону уменьшения от его номинального значения Фн, которое достигается при Rв = 0.
Как нетрудно видеть из уравнения электромеханической характеристики (1.2), для различных значений потока Ф можно получить семейство электромеханических характеристик, представленное на рис. 1.4.
Угловая скорость идеального холостого хода w0 определяется следующим выражением:
.
На рис. 1.4 нижняя характеристика соответствует номинальному потоку возбуждения Фн. Если при этом добавочное сопротивление в якорной цепи Rд равно 0 и якорь запитывается номинальным напряжением Uн, то эта характеристика будет естественной. При уменьшении величины потока возбуждения угловые скорости вращения холостого хода возрастают. Ток короткого замыкания при этом остается неизменным.
Момент ДПТ определяется выражением (1.1), поэтому с уменьшением величины потока возбуждения Ф уменьшается и соответствующий пусковой момент Мкз. На рис. 1.5 представлены механические характеристики для различных значений потоков. Практически этот способ используется только для регулирования угловой скорости вращения вверх от основной. Экономически целесообразно регулировать угловую скорость вращения при токе якоря равном номинальному, но при этом номинальные значения моментов будут различными для различных значений величины потока Ф. Точки, соответствующие номинальным моментам двигателя будут лежать на гиперболической кривой, обозначенной пунктирной линией на рис. 1.5.
Рисунок 1.4 - Характеристики ДПТ с НВ при изменении магнитного потока .
Из этого следует, что целесообразная при таком способе регулирования нагрузка должна характеризоваться нелинейно спадающей механической характеристикой. Диапазон регулирования для двигателей специального исполнения может достигать 10:1, но обычно составляет 2:1.
Рисунок 1.5 - Характеристики ДПТ с НВ при изменении магнитного потока .
Согласно принципу обратимости двигатель может работать помимо двигательного и в генераторных режимах. Генераторный режим работы электродвигателя относятся к торможению электродвигателя. Различают следующие генераторные (тормозные) режимы:
торможение с отдачей энергии в сеть (рекуперативное);
динамическое торможение;
торможение противовключением.
Если сторонним устройством разогнать ДПТ с НВ до скорости выше скорости холостого хода, то он начинает работать генератором, включенным параллельно с сетью, отдавая ей электрическую энергию. Ток якоря при этом изменяет свой знак, т.к. Е > U и ДПТ переходит в тормозной режим с моментом Мт = - М.
В этом случае уравнение механической характеристики может быть представлено как
= U/c + MтR/c 2 (1.9)
Нетрудно видеть, что графически зависимость == f(Mт) в данном случае является продолжением механической характеристики двигательного режима и изображается во 2 или 4 квадратах (рис. 1.6). Данный тормозной режим весьма экономичный и широко применяется в промышленности и на транспорте при некоторых способах регулирования скорости, например при регулировании скорости вращения изменением питающего напряжения U.
Рисунок 1.6 - Механические характеристики ДПТ в режиме рекуперативного торможения (Rд2>Rд1).
Но данный режим работы ДПТ может применяться только при работе электродвигателя на скоростях больших скорости идеального холостого хода w0.
При работе ДПТ с НВ в режиме генератора независимо от сети или в режиме динамического торможения якорную цепь электродвигателя отключают от сети и замыкают её на тормозное сопротивление (рис. 1.7).
Уравнение механической характеристики для этого режима запишется как
=МтR/с2 (1.10)
где Мт - тормозной момент, R - сопротивление якорной цепи. R = Rя + Rp.
Ток якоря можно определить как
I=-E/R, (1.11)
т.е. он изменяет свой знак, чем и обуславливается процесс торможение.
Способ динамического торможения достаточно экономичный, т.к. двигатель работает генератором на постоянную нагрузку, потребляя из сети энергию только на электромагнитное возбуждение. При переводе ДПТ из двигательного режима в режим динамического торможения ограничивают величину максимального тормозного тока в момент переключения.
Режим генератора последовательно с сетью или режим торможения противовключением имеет место тогда, когда обмотки двигателя включены для вращения в одну сторону, но под действием внешнего момента или сил инерции ротор вращается в противоположную сторону.
При превышении активным моментом сопротивления величины пускового момент