ul>

    3. Сделать  вывод  о работоспособности  электродвигателя. 
 

    Надежность  работы ЭП и его  экономичность  зависят от правильного выбора мощности двигателя.

    Завышение мощности двигателя по  сравнению  с нагрузкой приводит к излишним капитальным затратам, снижению КПД  и коэффициента мощности ЭП. Превышение  нагрузки на валу  двигателя приводит к перегреву обмоток двигателя и преждевременному  выходу его  из строя.

    В связи с этим одним  из  критериев  выбора  двигателя  по мощности является температура  его обмоток [2,3].

    Второе  условие выбора  состоит в проверке способности двигателя работать  в периоды максимальной нагрузки и при  пуске его в ход.

    При использовании  простейшей одноступенчатой  теории  нагрева, которая рассматривает  двигатель  как  однородное  тело с одинаковой температурой во всех точках  и теплоотдачей, пропорциональной перегреву , нагрев и охлаждение двигателя происходит по экспоненциальному  закону

     ,    [54]

где    - тепловая постоянная времени;  С – теплоемкость;  А - коэффициент теплоотдачи; - установившееся  значение превышения  температуры; -  мощность потерь в двигателе; - начальное  значение превышения температуры.

    Из-за  сложности определения параметров С и А и большой трудоемкости  непосредственная проверка нагрева производится редко.

    Чаще  всего  для оценки  нагрева  двигателя используются  косвенные  методы средних  потерь и эквивалентных  величин.

    Метод средних потерь основан на том, что  превышение  температуры двигателя  при неизменной теплоотдаче определяется средними потерями за цикл:

          [55]

где  - мощность потерь  на - ом  интервале времени;  - продолжительность  - ого интервала;  - число интервалов в цикле.

    Условие проверки двигателя  по допустимому  превышению температуры  имеют вид:

    

где -  номинальная мощность потерь.

    Сложность метода в затруднительности определения  средних потерь в зависимости  от нагрузки,  поэтому  чаще используют другие косвенные методы, основанные  на эквивалентных  по условиям нагрева  значениях тока  главной цепи  двигателя  ,  момента и мощности .

    Метод эквивалентного тока основан  на предпосылке, что  потери в электрической  машине  могут быть разделены  на две составные  части:  не зависящие от нагрузки двигателя  постоянные  потери К и переменные  потери, определяемые нагрузкой и активным сопротивлением  главных цепей двигателя:

     .     [56]

    Тогда, зная кривую , можно определить среднеквадратичный ток двигателя с независимой вентиляцией

     ,      [57]

где - время работы;  - время цикла (интервалы времени приведены в прил.1);  - время паузы .

    Среднеквадратичный  ток двигателя для  ступенчатого графика тока  определяется выражением

     .    [58]

    Если  отдельные участки графика тока представлены не ступенями, а трапециями или треугольниками, то в этом случае вместо слагаемого следует поставить:

    а) для трапеции  ,  [59]

где и - значения токов начала и конца - ого участка;

    б) для треугольника      или   ,   [60]

где и - значения тока на одной из границ  - ого участка.

    Метод эквивалентного тока применяется  при  наличии кривой тока и дает точную оценку при , неизменности  постоянных  потерь и активных  сопротивлений в цепях двигателя.

    Условие проверки двигателя по нагреву: 

            [61]

где -      

 эквивалентный  ток, пересчитанный на стандартную  продолжительность включения; 

- продолжительность включения,  соответствующая полученному графику  переходного процесса  для заданного цикла работы.

    Кроме проверки двигателя по нагреву необходимо проверить его на перегрузочную  способность по соотношению

     ,       [62]

где - максимальное значение тока в течение цикла работы.

Рис.9 Диаграмма для расчета эквивалентного тока

Рассмотрим  нагрузочную диаграмму рис 9.

            Рассмотрим образованную площадь относительно «0», основываясь на методе эквивалентного тока разделим всю площадь на отдельные фигуры(треугольники, трапеции и прямоугольники). Рассчитаем среднеквадратичный ток по формуле (58-60) 

 

   или   , 

  

5.  

 

     

  

+ + + + + + + + =482641,25+887095+1104+459107,8+110088+77760+29567+13225,6+84445,6=2147242,7  

   Условие проверки двигателя по нагреву (61) выполняется.

      Проверка  на перегрузочную способность по соотношению(62)

, 

   _{Условие проверки по нагреву и на перегрузочную способность выполняются, двигатель работает в безопасном режиме работы.} 

 

      4. Исследование  влияния  интенсивности торможения на вид  характеристик.

 

    1. Динамические  характеристики при изменении заданного параметра в обе стороны от первоначального значения.

    а. При увеличении интенсивности торможения в 2 раза путем увеличения сопротивления обмотки якоря. (рис 9, 10) Время торможения не изменяется. С увеличением сопротивления цепи якоря уменьшаются броски тока в переходных процессах. 

    

    Рис. 10 Динамические характеристики

    

    Рис.11 Динамические характеристики 

    б. уменьшении сопротивления якорной  цепи недопустимо в следствии изменения заданных параметров двигателя. увеличение происходит за счет включения в цепь якоря дополнительного сопротивления.

    в. уменьшением и увеличением времени  торможения

    -при уменьшении (рис 12):

    

    Рис 12. Динамические характеристики 
 

    -при  увеличении (Рис.13)

    

    Рис. 13 Динамические характеристики

    По  полученным характеристикам можно  судить, что при увеличении интенсивности торможения т.е. уменьшении времени торможения возрастает ток. К примеру по задания время торможения составляло 3.5с- максимальный скачок тока составил: Imax=-235 А (рис.8), при уменьшении времени торможения до 2 секунд. Imax=-600 А (рис.12).

    При увеличении времени торможения происходит уменьшение колебаний тока в цепи якоря. (Рис 13)

    Вывод: интенсивность торможения влияет на ток в цепи якоря двигателя и тепловые процессы. Является важным параметром на производстве, когда необходимо обеспечить быстрый останов двигателя в зависимости от технологического процесса. В основном используется динамическое торможение. 
 
 
 
 
 

 

      Библиографический список

    1. Стандарт предприятия СТП ИрГТУ  05-99. Система качества подготовки специалиста. Оформление курсовых и дипломных проектов.

    2. Башарин А.В., Новиков В.А., Соколовский  Г.Г. Управление электроприводами. – Л.: Энергоиздат, 1982. - 392 с.

    3. Ильинский Н.Ф., Козаченко В.Ф.  Общий курс электропривода. –  М.: Энергоатомиздат, 1992. - 544 с

    4. Башарин А.В., Голубев Ф.Н., Кипперман  В.Г. Примеры расчетов автоматизированного  электропривода. – Л.: Энергия, 1972. - 440 с

    5. Гоппе Г.Г., Федорова З.А. Моделирование  электроприводов на ПЭВМ: Учебное  пособие. – Иркутск.: Изд-во ИрГТУ, 2001. - 248 с.

    6. Терёхин В. В. - Основы моделирования  в MATLAB. Часть 2. Simulink