Построение и расчет статических характеристик электропривода системы генератор-двигатель системы (стр. 1 из 3)

Министерство образования и Науки Украины

Тема проекта:

«Построение и расчет статических характеристик электропривода системы генератор-двигатель системы Г-Д»


Содержание

1. Исходные данные

2. Описание работы электропривода системы генератор-двигатель

3. Выбор генератора

4. Расчет и построение статических характеристик электропривода

5. Определение динамических параметров для электродвигателя

6. Определение коэффициента форсировки

7. Расчет резисторов в цепи обмотки возбуждения генератора

7.1 Определение сопротивления разрядного резистора R4

7.2 Определение сопротивления резисторов R1, R2, R3

Заключение

Список использованной литературы


1. Исходные данные (вариант №5)

1. Тип электродвигателя Д-32

2. Номинальная мощность Рном 12 к Вт

3. Номинальная скорость nном 770 об/мин.

4. Номинальный ток Iном 65 А

5. Суммарное сопротивление электродвигателя Rя.д. +Rдп.д. 0,28 Оm

6. Число активных проводников Wя.д. 558

7. Число параллельных ветвей якоря 2а 2

8. Число полюсов 2р 4

9. Момент инерции якоря Jд 0,425 кг·м2

10.Коэффициент инерции привода Кj 1,6

11.Коэффициент нагрузки привода Кз 1


2. Описание работы электропривода системы генератор-двигатель

Схема управления силовой частью системы Г-Д (рисунок 2.1) обеспечивает две рабочие скорости вращения двигателя М1: основную (номинальную) wдном и половинную, равную 0,5wдном . Управление системой осуществляется с помощью командоаппарата S5, имеющего пять положений. Когда S5 находится в положении 1, двигатель М1 работает на основной характеристике, переключение в положение 2 обеспечивает вращение двигателя с половинной скоростью. В положении 3 обмотка возбуждения генератора LG1.2 отключена. В положениях 4 и 5 двигатель М1 вращается в противоположном направлении (реверс) соответственно с половинной и основной скоростью. При номинальной скорости вращения электродвигателя М1 в цепь возбуждения генератора LG1.2 включены резисторы R1 и R2, при половинной скорости – R1, R2, R3. Пуск электродвигателя осуществляется с форсировкой возбуждения генератора, выполняемой закорачиванием на время переходного процесса резисторов R2 и R3 контактами контактора К5. Отключение форсировки выполняется с помощью реле напряжения К6 и К7, включенных на шины генератора G1 и настроенных на напряжения срабатывания, соответствующие значениям выбранной скорости двигателя. Останов электродвигателя происходит при переводе командоаппарата в положение 3, при этом гашение энергии магнитного поля возбуждения генератора осуществляется в разрядном контуре «обмотка возбуждения LG1.2 – разрядное сопротивление R4».

Схема обеспечивает ряд защит электропривода:

- от снижения тока возбуждения двигателя ниже допустимого – с помощью реле обрыва поля К9;

- от превышения напряжения генератора выше допустимого – реле К8;

- максимальную токовую защиту – реле К11;

- нулевую защиту (от самозапуска ЭП после кратковременного исчезновения напряжения в сети переменного тока) – реле К1.

Все реле защиты воздействуют на реле нулевой защиты К1, отключающее обмотку возбуждения генератора.

Рисунок 2.1 – Схема электрическая принципиальная системы Г-Д


3. Выбор генератора

Выбор генератора производится по номинальным данным двигателя, при этом номинальное напряжение генератора должно быть приблизительно на 5% больше напряжения двигателя, а

Iн.г. Iн.д. (3.1)

где Iн.г., Iн. Д . – номинальный ток соответственно генератора и двигателя, А.

В соответствии с выше переведенными рекомендациями я выбрала такой генератор:

1. Тип генератора П71

2. Номинальный ток генератора Iн.г. 69.5 А

3. Число витков обмотки якоря Wя.г. 297

4. Сопротивление якоря Rя.г. 0,224 Ом

5. Число витков обмотки последовательного возбуждения WО,В.г . 14

6. Сопротивление ОПВ Rо.вз..г 0,0115 Ом

7. Число витков обмотки возбуждения Wв.г. 950

8. Сопротивление обмотки возбуждения Rв.г. 43 Ом

9. Номинальное напряжение Uн.г. 230 В

10.Номинальная скорость nн.г. 1450 об/мин

11.Число пар полюсов 2р 4

12.Число параллельных ветвей 2а 4

Таблица 3.1- Кривая намагничивания генератора

F, A 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 8000
Ф,Вб 0 0,0031 0,0053 0,00687 0,0081 0,0088 0,0094 0,0103

Рисунок 3.1 – График зависимости Фг.н. =f(Iв.г.н. )

Построим характеристику ЭДС холостого хода генератора

при номинальной скорости вращения генератора
. ЭДС холостого хода генератора определяем по соотношению:

, (3.2)

где Eг. –ЭДС генератора, В;

Кг. – конструктивный коэффициент генератора;

Фг. – поток возбуждения, Вб;

wг.н. – номинальная угловая скорость вращения якоря генератора, рад/с.

(3.3)


где n – номинальная скорость генератора, об/мин.

Конструктивный коэффициент генератора Кг определяется по формуле:

, (3.4)

где Wя – число витков обмотки якоря генератора;

р – число пар полюсов обмотки возбуждения генератора;

а – число параллельных ветвей обмотки якоря генератора.

Ток возбуждения генератора Iв.г , А:

, (3.5)

где F – магнитодвижущая сила, А;

Wов.г. – число витков обмотки возбуждения генератора.

Результаты расчетов для построения зависимости

свести в табл. 3.2

Таблица 3.2– Расчет характеристики холостого хода генератора

Iв.г. ,A 1,052 1,95 2,105 3,157 4,21 4,68 5,263 6,315 8,421 12,631
Eг. , A 89 144,79 151,16 197,23 232,54 242,72 252,64 269,87 295,71 321,54

Рисунок 3.2 – Характеристика ЭДС холостого хода генератора


4. Расчет и построение статических характеристик электропривода

Статические характеристик (электромеханическая f(IЯ ) и механическая f(М) ) рассчитываются по известным соотношениям для двигателя постоянного тока независимого возбуждения:

(4.1)

(4.2)

где КД. – конструктивный коэффициент двигателя;

ФН..Д . – номинальный поток его возбуждения, Вб;

- суммарное сопротивление якорной цепи, Оm.

Суммарное сопротивление якорной цепи Rя S определяется суммой всех сопротивлений элементов силовой цепи, включенных последовательно с якорем генератора:

= КТ · (RЯД + RДПД + RЯГ + RПР + RДПГ ) + 4RЩ , (4.3)

Т · (RЯД + RДПД ) + 2RЩ , (4.4)

где КТ – температурный коэффициент, учитывающий увеличение сопротивления при нагреве, КТ – 1,24;

RЯД , RЯГ – сопротивление якорной цепи двигателя и генератора, Оm;

RДПГ ,RДПД – сопротивление дополнительных полюсов генератора и двигателя, Оm;

RЩ – сопротивление щеточных контактов, Оm;

RПР – сопротивление соединительных проводов, Оm.


(4.5)

где UЩ – падение напряжения в щеточных контактах,считаем неизменным 1В.

При определении Rпр длину соединительных проводов принять – l=25 м, провода считать медными:

(4.6)

где ρ -удельное сопротивление Ом×мм2 /м (для меди r = 0,017);

l – суммарная длина соединительных проводов, м;

j – допустимая плотность тока, j = 4 А/мм2

IН.Д. – ток якорной цепи системы Г-Д, А

;
Оm;

Окончательное суммарное сопротивление якорной цепи будет иметь вид:

=1,24(0,00805+0,00655+0,00077+0,00309)+4* 0,00145=0,902 Оm;

=1,24·0,28+2·0,0153=0,0129 Оm;

Произведение (КД . ·ФН.Д . ) определяем по паспортным данным двигателя:

, (4.7)

- номинальная угловая скорость вращения двигателя


Узнать стоимость написания работы
Оставьте заявку, и в течение 5 минут на почту вам станут поступать предложения!

Copyright © MirZnanii.com 2015-2018. All rigths reserved.