по согласованию с заказчиком (руководителем проекта) может быть принято новое, завышенное значение заданной скорости.

Применение двигателя, обеспечивающего при заданном моменте скорость сос менее технологически заданной созад недопустимо, так как это приводит к снижению производительности рабочей машины.

15.1. Расчет добавочных сопротивлений в цепях двигателей в установившихся режимах работы

При питании двигателя от сети заданный режим работы в точках, не лежащих на естественной характеристике двигателя, обеспечивается введением добавочных сопротивлений в цепи двигателя.

15.1.1 Для двигателя независимого возбуждения при расчете сопротивлений используется выражение искусственной механической характеристики путем подстановки координат заданной точки с =с зад и М=Мзад:

со =М R д°б + Гя(151)

k Фk Ф .(15.1)

Если заданная точка находится ниже естественной характеристики, принимают кФ = кФн и решают уравнение (15.1) относительно в цепи якоря.

Эту задачу можно решить и в относительных единицах, и графическим методом.

Для расчета режима ослабления поля, когда заданная точка лежит выше естественной характеристики, в уравнении (15.1) принимают Rдоб=0 и решают уравнение относительно кФ. Приняв приемлемое значение кФ, при котором искомая характеристика проходит через заданную точку, с помощью кривой намагничивания двигателя определяют значение тока возбуждения !восл при ослабленном поле. Кривая намагничивания иногда приводится в каталогах (для двигателей типа Д). При отсутствии "родной" кривой намагничивания используют универсальную кривую из справочников [ 3 ].

По полученному значению !восл рассчитывают добавочное сопротивление

в цепи обмотки возбуждения или напряжение на обмотке возбуждения при ослабленном поле, если обмотка получает питание от возбудителя.

15.1.2.Для двигателя последовательного возбуждения расчет сопротивлений в цепи якоря для обеспечения работы в заданной точке выполняют по формуле искусственной характеристики:

+ Гов + R доб )

и е Uн - ДЛ + )(15.2)

которую решают относительно при сои = С0зад, I = !зад. При этом значения

Iзад = д(Мзад) и С0е = Щзад) определяют графическим путем по каталожным кривым.

15.1.3.Для асинхронного двигателя с фазным ротором расчет сопротивлений в цепи ротора для обеспечения работы в заданной точке наиболее прост при

использовании формулы соотношения скольжений и сопротивлений при постоянстве момента М = const:

S е г2

S и R 2

(15.3)

В этой формуле

СО о - Юи Л и

Ю 0

-скольжение на искусственной реостатной характеристике,

R 2 г2 + R 2 доб

-полное сопротивление фазы ротора.

Для расчета Я2доб определяют скольжение 8е на естественной механической характеристике при М=Мс, принимают С0и=С0зад и R2 рассчитывают по

(15.3).

Расчет искусственной характеристики выполняют по той же формуле (15.3), только при известном R2 определяют 8и и С0и при различных моментах двигателя.

15.2. Питание двигателя от преобразователя

При питании двигателя от преобразователя напряжение (и частота) регулируются плавно. Определение напряжения (частоты), необходимых для работы двигателя в заданной точке, сводится к уточнению возможности обеспечения преобразователем уровня напряжения (частоты) при различных нагрузках и колебаниях напряжения питающей сети.

15.2.1. Расчет ЭДС преобразователя в системе ТП-Д при работе в заданной точке

При работе в системе ТП-Д появляется дополнительное падение напряжения в силовой цепи за счет:

-дополнительных сопротивлений обмоток трансформатора (токоограничи-вающего реактора);

-возникновения провалов мгновенного значения ЭДС в периоды коммутации тиристоров;

-падения напряжения на тиристорах в открытом состоянии.

Эквивалентное активное сопротивление обмоток трансформатора, приведенное ко вторичной цепи, рассчитывают по (13.12), и для трехфазной мостовой схемы выпрямления дополнительное сопротивление от обмоток трансформатора составляет

R т 2Гт .(15.4)

Снижение выпрямленной ЭДС за счет коммутационных провалов учитываемая сопротивлением

R э ,(15.5)

в котором эквивалентное индуктивное сопротивление фазы трансформатора рассчитывают по (13.13).

Падение напряжения на открытых тиристорах для трехфазной мостовой схемы составляет

AU в = (1...2), В.

Выражение электромеханической характеристики двигателя в системе ТП-Д имеет вид

Edocos а - All в - I(r я + R т + R э )(156)

°> = -кФ-•(15.6)

н

После подстановки сю =С0зад , !=!зад , где

М к Ф

получают среднее значение выпрямленной ЭДС

Е d = E d0 cos а

с

I зад = кФ,(15.7)

н

(15.8)

и при необходимости - cos а.

Естественная электромеханическая характеристика системы ТП-Д проходит через точку (сюн, !н ) при напряжении

U н = Е d0 cos ан •

При этом углу ан соответствует напряжение управления преобразователем U.

В документации на тиристорные преобразователи зачастую не приводится его регулировочная характеристика, поэтому базовое напряжение управления преобразователем принимают ~ 5В при номинальном выходном напряжении преобразователя. Коэффициент усиления ТП определяют

U н

к

тп = (15.9)

Различные скорости вращения двигателя могут быть получены параллельным переносом характеристики системы ТП-Д вниз от естественной.

Полученные зависимости не учитывают режим прерывистых токов, поэтому в зоне малых нагрузок рассчитывать скорости по (15.6) не рекомендуется. "Граничные" значения зоны прерывистых токов зависят от угла регулирования а и параметров схемы выпрямления. Величина граничного тока для трехфазной мостовой схемы (m=6) определяется по приближенной формуле

гр = 2м-Г1н (2L Т + L я + L р ) (1 mctgm). (15.10)

Для заданной скорости юзад определяют значение напряжения и угол а, и проверяют режим работы преобразователя.

Если !зад < , то преобразователь работает в режиме прерывистого тока и необходимо уточнение вида характеристик. Методика расчета характеристик при-