Контрольная работа по "Электроприводу"

Задача 1
Исходные данные:

Тип двигателя - 2ПН2001ГУ4

Номинальная мощность, Рном=30 кВт

Номинальное напряжение, Ином=220 В

Номинальный ток якоря, 1ном=153,38 А

Номинальная частота вращения якоря, пном=1500 об/мин

Максимальная частота вращения, nmax=3500 об/мин

Сопротивление обмотки якоря, Яя=0,031 Ом

Сопротивление обмотки добавочных полюсов, ЯдП=0,02 Ом

Сопротивление обмотки возбуждения, Rb=42 Ом

Номинальный КПД, цн=88,9 %

Момент инерции, 1дВ=0,3 кг*м2

Решение

1. Рассчитаем и построим естественные электромеханическую o=f(I) и механическую (о Г(М) характеристики, которые для двигателей постоянного тока независимого возбуждения являются прямыми линиями, и для их построения достаточно определить две точки:

• первая точка идеального холостого хода:

М=0, ш=ш0, 1я=0

• вторая точка номинального режима:

М=Мн, Ш=Шн, 1я=1н

Параметры этих точек определяются по паспортным данным двигателей: шн=2лпн=2*3,14*1500/60=157 рад/с

Мн=Рн/шн=30000/157=191 Н*м

Rя=Rдв=Rо.я+Rдп=0,031+0,02=0,051 Ом

Скорость идеального холостого хода:

кФн=(ин-1н*^)/®н=(220-153,38*0,051)/157=1,35

ш0=ин/(кФн)=220/1,35=163 рад/с

[pic 1]

1. Определим сопротивление резистора, включение которого обеспечит прохождение искусственной характеристики через точку с координатой: (0,5®н, 0,9Мн).

Перепад скорости на естественной характеристике:

Дше=Мн*Кя/(к*Фн)2=191*0,051/(1,35*1,35)=5,34 рад/с

Перепад скорости на искусственной характеристике при М=0,9Мн: Дшн=ш0-Шн=163-157=6 рад/с

Искомая величина добавочного сопротивления:

Кдоб=Кя(Дшн/Дше-1)=0,051*(6/5,34-1)=0,004 Ом

1. Определим сопротивления дополнительных резисторов, при включении которых происходит ограничение тока при пуске и динамическом торможении до значений 1доп=2,51н=2,5*153,38=383 А: Rд1=Uн/Iдоп-Rя=220/383-0,051=0,523 Ом

Построим искусственные электромеханические характеристики при пуске двигателя по точкам (ш0;0) и (0;1доп) и при динамическим торможении по

[pic 2]

1. Рассчитаем и построим кривые переходного процесса при линейных характеристиках двигателя и исполнительного органа при следующих исходных данных: шнач=0; шуст=0,5шн=78,5 рад/с; Мнач=Мкз=2,5Мн=477,5 Н*м; МусТ=1,15Мс=1,15Мн=220 Н*м; ^=0,3^=0,094 кг*м2.

Приведенный момент инерции электропривода:

18=1дв+1мех=0,39 кг*м2

Электромеханическая постоянная времени:

Тм=28*Ш0/Мкз=0,39*163/477,5=0,133 с

Уравнение изменения угловой скорости с течением времени: ®=(®нач-®уст)ехр(-1/Тм)+Шуст=78,5(1-ехр(-1/0,133))

Уравнение изменения момента с течением времени:

М=(Мнач-Муст)ехр(-1/Тм)+Муст=257,5ехр(-1/0,133)+220

Построим графики переходного процесса:

[pic 3]

[pic 4]

Задание 2

Исходные данные:

Тип двигателя - 4А200М4

Номинальная мощность, Рном=37 кВт

Номинальный ток, 1н=68,7 А