Курсовой проект по «Теории электропривода»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из полученной точки «а» опускаем перпендикуляр на ось абсцисс и находим время работы двигателя на первой ступени пускового резистора t₁. Далее расчет зависимости ведется по формуле, в которой начальными и конечными условиями будут: c^-1, c^-1. Механическая постоянная времени электропривода машины постоянного тока

с.

Аналогично  предыдущему задаемся временем t и рассчитываем , а результаты расчетов сводим в табл. 2.2.

Таблица 2.2

t, c	0	0,56	1,12	1,68	2,24
, с-1	45	59,5	64,9	66,86
М, Н.м	2252,8	1370,3	1046,2	926,2	882

 

По данным табл. 2.2 построена кривая для второй ступени пускового резистора. Двигатель, работая на второй ступени пускового резистора , разгоняется только до скорости . Поэтому откладываем эту скорость на оси ординат и проводим из этой точки прямую параллельную оси абсцисс, до пересечения с кривой . Точку пересечения сносим на ось абсцисс и находим время t₂ работы двигателя на второй ступени пускового резистора. Далее расчет зависимости ведется по формуле, в которой начальными и конечными условиями будут: c^-1, c^-1. Механическая постоянная времени электропривода для машины постоянного тока

с.

Аналогично  предыдущему задаемся временем t и рассчитываем , а результаты расчетов сводим в табл. 2.3.

 

Таблица 2.3

t, c	0	0,26	0,52	0,78	1,04
, с-1	66	71,4	74,6
М, Н.м	2252,8	1370,3	1046,2	926,2	882

 

По данным табл. 2.3 построена кривая для третьей ступени пускового резистора. Двигатель, работая на третьей ступени пускового резистора , разгоняется только до скорости . Поэтому откладываем эту скорость на оси ординат и проводим из этой точки прямую параллельную оси абсцисс, до пересечения с кривой . Точку пересечения сносим на ось абсцисс и находим время t₃ работы двигателя на третьей ступени пускового резистора.

Далее расчет зависимости  ведется по формуле, в которой начальными и конечными условиями будут: c^-1, c^-1. Механическая постоянная времени для двигателя постоянного тока с независимым возбуждением, работающего на естественной механической характеристике

с.

Аналогично  предыдущему задаемся временем t и рассчитываем , а результаты расчетов сводим в табл. 2.4.

Таблица 2.4

t, c	0	0,12	0,24	0,36	0,48
, с-1	74	77,1	78,4
М, Н.м	2252,8	1370,3	1046,2	926,2	882

 

По данным табл. 2.4 построена кривая , которая приведена на рис.2. Двигатель, разгоняется только до скорости . Поэтому откладываем эту скорость на оси ординат и проводим из этой точки прямую параллельную оси абсцисс, до пересечения с кривой . Точку пересечения сносим на ось абсцисс и находим время t₄ работы двигателя.

Расчет  зависимости  ведем по формуле, в которой начальные и конечные значения , одинаковы для всех ступеней пускового резистора, а изменяется лишь величина механической постоянной времени. Для первой пусковой ступени , для второй ступени и т. д. Задаваясь временем t с теми же значениями, что и при расчете кривой , находим момент М, а результаты расчетов заносим в таблицу. По данным таблицы построена кривая , которая представлена на рис. 2.

 

Расчет механического переходного  процесса при торможении двигателя  постоянного тока ведется по формуле

,

где – перепад скорости при моменте нагрузки , – начальная скорость. Величины и берутся из графика, представленного на рис.3.

Результаты  расчетов заносим в таблицу 2.5, по данным которой строятся зависимости и , представленные на рис 4. Расчет зависимости при торможении двигателя постоянного тока в режиме динамического торможения ведется по формуле

, в которой , .

Таблица 2.5

t, c	0	1,01	2,02	4,22
, с-1	83	27,6	8,7	-1,4
М, Н.м	-2252,8	-831,3	-306,7	-41,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РАЗРАБОТКА  ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ РЕВЕРСИВНОЙ СХЕМЫ  УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО  ТОКА НЕЗАВИСИМОГО ВОЗБУЖДЕНИЕМ С КОМАНДОАППАРАТОМ

 

 Подготовка схемы к работе

 

Разработанная принципиальная электрическая схема  управления машиной постоянного  тока с независимым возбуждением в функции тока представлена на рис. 5.

Подготовка  схемы к работе заключается следующим  образом. После включения разъединителя  QS1 в силовой цепи и QS2 в цепи управления, рукоятка командоаппарата необходимо перевести в положение «0». После замыкания контактов разъединителя QS1 ток проходит через обмотку возбуждения двигателя и через катушку реле наличия тока KA4, которое срабатывает при достижении током своей номинальной величины и замыкает свой контакт KA4, который подготавливает цепь катушки реле контроля напряжения KU1. Ток, протекающий через обмотку реле, создает номинальный ток возбуждения, который устанавливается с помощью резистора R4.  После включения разъединителя QS2 и постановки рукоятки командоаппарата в положение «0», при котором замыкается контакт SA-0 командоаппарата, ток, проходящий через катушку реле KU1, приводит к его срабатыванию и замыканию контакта KU1, шунтирующего нулевую позицию командоаппарата SA-0. При этом подготовка схемы к работе завершается.

 

 

 

 

 

 

 

Рис 5 

Работа  схемы в автоматическом режиме

Автоматический  пуск двигателя производится переводом  рукоятки командоаппарата в одно из крайних положений.

Постановка  командоаппарата в крайнее правое положение соответствует пуску  двигателя в одном направлении. При этом размыкается контакт  SA-0 и замыкаются контакты SA-1, SA-3, SA-4, SA-5. Линейный контактор КМ1 получает питание, срабатывает, и замыкает свой главный контакт КМ1.1, подключающий якорь двигателя М к сети. Одновременно с этим замыкаются блок-контакт КМ1.3, размыкается блок-контакт КМ1.2 в цепи контактора ускорения КМ2, замыкает блок-контакт КМ1.4 в цепи реле дуговой блокировки KU2, замыкается блок-контакт КМ1.5.

При замыкании  блок-контакта КМ1.4 получает питание  катушка реле дуговой блокировки KU2, что приводит к его срабатыванию и размыканию контакта KU2. При этом цепь питания катушки КМ 1 не нарушается, т.к. замкнут блок-контакт КМ1.3. Получив питание, двигатель М начинает вращаться, и работает согласно искусственной механической характеристике с добавочными сопротивлениями . Контакт КМ1.5 замкнувшись подготавливает катушку контактора ускорения КМ3 к работе. Одновременно с этим подключение якоря двигателя к сети сопровождается броском пускового тока, срабатывает реле тока КА1, размыкает свой контакт КА1. По мере увеличения скорости вращения двигателя ток снижается, и при токе  соответствующем моменту М₂ якорь реле тока КА1 отпадает, его контакт КА1 замыкается,что приводит к срабатыванию контактора ускорения КМ3 и  замыканию своего главного контакта КМ3.1, тем самым шунтируя первую ступень пускового резистора R1 и реле тока КА1. Одновременно с этим замыкается блон-контакт КМ3.2 в цепи катушки контактора ускорения КМ4, подготавливая его к работе.

Переход двигателя на новую механическую характеристику сопровождается броском  тока, срабатывает реле тока КА2, которое  размыкает свой контакт КА2.

По мере увеличения скорости вращения двигателя, ток снижается, и при токе, соответствующему моменту М₂ якорь, реле тока КА2 отпадает, его контакт КА2 замыкается. Срабатывает контактор ускорения КМ4 и замыкает свой главный контакт КМ4.1, тем самым шунтируя вторую ступень пускового резистора R2 и реле тока КА2. Одновременно с этим замыкается блок-контакт КМ4.2 в цепи катушки контактора ускорения КМ5, подготавливая его к работе.

Переход двигателя на новую механическую характеристику сопровождается броском  тока, срабатывает реле тока КА3, которое  размыкает свой контакт КА3.

Дальнейшее  увеличение скорости двигателя приводит вновь к снижению тока, и при  токе  соответствующем моменту  якорь реле тока КА3 отпадает, его контакт КА3 замыкается. Срабатывает контактор ускорения КМ5 и замыкается его главный контакт КМ5.1, тем самым шунтируется последняя ступень пускового резистора R3 и реле тока КА3. Двигатель переходит на естественную механическую характеристику.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  Работа схемы в ручном режиме

При ручном пуске двигателя рукоятка командоаппарата  SA устанавливается в первое (правое) положение. При этом замыкается контакт SA-1 и размыкается контакт SA-0. Ток проходит через катушку контактора КМ1, вызывает его срабатывание и замыкание линейных (силовых) контактов КМ1.1, приводящих к подаче напряжения на якорь двигателя М, который начинает вращаться согласно искусственной механической характеристике с добавочными резисторами . Одновременно с этим замыкается блок-контакт КМ1.3, размыкается блок-контакт КМ1.2 в цепи контактора ускорения КМ2, замыкается блок-контакт КМ1.4 в цепи реле дуговой блокировки KU2, замыкается блок-контакт КМ1.5 в цепи контактора ускорения КМ3.

Подключение якоря двигателя к сети сопровождается броском пускового тока до величины, срабатывает реле тока КА1 размыкает  свой главный контакт КА1. По мере увеличения скорости вращения двигателя  ток снижается,  и при токе соответствующем  моменту переключения М₂, якорь реле тока КА1 отпадает, а его контакт КА1 замыкается. Двигатель достигает скорости с־¹.

Переводим ручку командоаппарата во вторую позицию, замыкается SA-2. Переход двигателя на новую искусственную механическую характеристику сопровождается новым броском тока, приводящем к срабатыванию реле тока КА2, размыкает свой главный контакт КА2. Одновременно с этим срабатывает контактор ускорения КМ3 и замыкает свой контакт КМ3.1 и КМ3.2. Двигатель разгоняется до скорости с־¹.

Переводим ручку  командоаппарата в третью позицию, замыкается SA-3. Переход двигателя на новую искусственную механическую характеристику сопровождается новым броском тока, приводящем к срабатыванию реле тока КА3, размыкает свой главный контакт КА3. Одновременно с этим срабатывает контактор ускорения КМ4 и замыкает свой блок-контакт КМ4.1 и КМ4.2. Двигатель разгоняется до скорости с־¹. Двигатель переходит на естественную механическую характеристику. 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Ковчин С. А., Сабинин Ю. А. Теория электропривода: Учебник для вузов. С. Пб.: Энергоатомиздат, 2000. – 496с.
2. Мартынов М. В., Переслегин Н. Г., Автоматизированный электропривод в горной промышленности: Учебник для вузов. – М.: Недра, 1977. – 375 с.
3. Ключев В. И. Теория электропривода: Учебник для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 560с.
4. Малиновский А. К. Электропривод: Учебное пособие для самостоятельной работы студентов. – М.: 1989. – 66 с.