Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Топ:
Установка замедленного коксования: Чем выше температура и ниже давление, тем место разрыва углеродной цепи всё больше смещается к её концу и значительно возрастает...
Определение места расположения распределительного центра: Фирма реализует продукцию на рынках сбыта и имеет постоянных поставщиков в разных регионах. Увеличение объема продаж...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Интересное:
Искусственное повышение поверхности территории: Варианты искусственного повышения поверхности территории необходимо выбирать на основе анализа следующих характеристик защищаемой территории...
Лечение прогрессирующих форм рака: Одним из наиболее важных достижений экспериментальной химиотерапии опухолей, начатой в 60-х и реализованной в 70-х годах, является...
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Дисциплины:
2017-08-24 | 388 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Обычная схема включения МПТ последовательного возбуждения показана на рисунке 8.25, на котором взаимные направления напряжения источника питания U, ЭДС движения Е и тока Iя соответствуют двигательному режиму работы. Поскольку обмотки якоря и возбуждения соединены последовательно и по ним протекает один и тот же ток Iя, поток Ф изменяется с изменением якорного тока, т.е. поток является функцией якорного тока, т.е. Ф(Iя). При этом, уравнения электромеханической и механической характеристик имеют тот же вид, что и для МПТ независимого возбуждения
Однако следует иметь в виду, что в сопротивление якорной цепи RяΣ входит также сопротивление обмотки возбуждения Rв, а зависимость Ф(Iя), называемая кривой намагничивания, нелинейна и не имеет простого аналитического выражения. Поэтому уравнения (8.28) и (8.29) непосредственно не позволяют установить характер зависимости между скоростью и током и скоростью и моментом, т.е вид электромеханических и механических характеристик. В первом приближении эти зависимости для установившегося режима работы МПТ можно получить, если пренебречь насыщением, т.е. принять, что поток и ток якоря связаны линейной зависимостью:
,
где α – коэффициент пропорциональности между током и потоком.
Подставив в (8.28) выражение для потока из (8.30), получаем приближенное уравнение для электромеханической характеристики
С учетом того, что в данном случае момент и ток связаны зависимостью
находим уравнение механической характеристики
, где
.
Таким образом, даже при сделанном допущении из (8.31) и (8.33) следует, что электромеханическая и механическая характеристики нелинейны и представляют собой гиперболические зависимости. Одной из асимптот для обеих зависимостей является ось ординат, а другой асимптотой – прямая, параллельная оси абсцисс, уравнение которой для имеет вид:
|
Следует особо отметить, что полученные уравнения являются идеализированными и дают лишь самое общее представление о характеристиках МПТ последовательного возбуждения. В частности, из уравнений (8.31) и (8.33), видно, что отличительной особенностью характеристик этой машины является отсутствие точки идеального холостого хода. При снижении момента и тока снижается магнитный поток и скорость существенно возрастает, теоретически стремясь к бесконечности. Однако, реально она ограничена на некотором максимальном уровне из-за наличия остаточного потока намагничивания Фост. Наличие остаточного потока определяет величину скорости идеального холостого хода
Тем не менее, если учесть, что обычно Фост не превышает (2 – 9)% от номинального значения потока, значение ω0 может в десятки раз превышать номинальную скорость двигателя. С учетом того, что такие значения скорости недопустимы по условиям прочности механической конструкции двигателя, оказывается, что реально режим идеального холостого хода двигателя находится далеко за пределами его рабочей зоны.
Кроме того, в действительности магнитная система машины насыщена и кривая намагничивания далека от прямой. Соответственно, реальные характеристики заметно отличаются от кривых, получаемых согласно уравнениям (8.31) и (8.33).
ß электрическая характеристика
ß механическая характеристика двигателя последовательного возбуждения для прямого (кривая 1) и обратного (кривая 2) направлений вращения
Пуск, реверсирование, торможение и регулирование угловой скорости двигателей последовательного возбуждения осуществляется теми же способами, что и у двигателей независимого и параллельного возбуждения с учетом специфики включения обмоток.
Работа машины постоянного тока в четырёх квадрантах плоскости механических характеристик: двигательный режим, реверсивный режим, генераторный режим, режим торможения противовключением, режим рекуперативного торможения и режим динамического торможения.
|
Если в уравнении механической характеристики ω=U/(KΦ)−Rя·M/(KΦ)2 изменять напряжение в интервале (+Uн,−Uн), то при различных значениях скорости и момента мы получим семейство механических характеристик, расположенных во всех четырех квадрантах плоскости параметров ω,M.
В квадрантах 1 и 3 имеем двигательный режим, так как здесь электромагнитная мощность двигателя положительна – P=Mω>0, а в квадрантах 2 и 4 реализуются тормозные (генераторные) режимы, так как здесь P<0. Причем, если двигательный режим один (область его существования отмечена горизонтальной штриховкой), то тормозных режимов несколько. Рассмотрим их.
Из теории электрических машин известно, что генераторный режим имеет место в том случае, если э.д.с. и ток двигателя одного знака. Согласно формуле U=RяIя+E имеем:
Iя=(U−E)/Rя.
Отсюда можно заключить, что ток и э.д.с. будут одного знака в трех случаях:
1. Если при одинаковых знаках, модуль э.д.с. больше модуля напряжения на якорной обмотке: |E|>|U|;
2. Если напряжение якорной обмотки равно нулю: U=0 (при ω≠0);
3. Если напряжение и э.д.с. имеют разные знаки: signU=−signE.
Режим, соответствующий первому условию, называют рекуперативным торможением. Он возникает в том случае, если скорость двигателя под действием внешнего момента, возникающего при торможении рабочего органа, превысит скорость холостого хода, т.е. рабочая точка привода по механической характеристике перейдет из квадранта 1 в квадрант 2, либо из квадранта 3 в квадрант 4. Область существования режима рекуперативного торможения отмечена вертикальной штриховкой. При этом двигатель работает как обычный генератор постоянного тока, его механическая и электромеханическая характеристики описываются теми же уравнениями ω=U/(KΦ)−RяIя/(KΦ) и ω=U/(KΦ)−Rя·M/(KΦ)2. Уравнение баланса мощностей имеет вид
Pэ=Pм−ΔP
где: Pм – механическая мощность, поступающая от рабочего органа,
Pэ – мощность, генерируемая двигателем,
ΔP – потери мощности в обмотке якоря.
В соответствии с этим механическая энергия торможения рабочего органа частично возвращается в сеть, а частично рассеивается в виде потерь в двигателе.
|
Режим, соответствующий второму условию называют динамическим торможением. Физически он реализуется путем отключения двигателя от сети и закорачивания обмотки якоря, либо включения ее на добавочное активное сопротивление. В первом случае рабочая точка привода оказывается на линии механической характеристики при U=0, которая является механической характеристикой режима динамического торможения при Rд=0. Во втором случае уравнение механической характеристики двигателя при динамическом торможении имеет вид
ω=−(Rя+Rд)·M/(KΦ)2
Следовательно, в обоих случаях механические характеристики проходят через начало координат и отличаются только жесткостью.
Уравнение баланса мощностей для динамического торможения имеет вид Pм=ΔP.
Согласно этому уравнению механическая энергия торможения рассеивается в виде электрических потерь на добавочном сопротивлении и в обмотке якоря.
Режим, соответствующий третьему условию, называют противовключением. Физически он реализуется, если под действием момента со стороны рабочего органа двигатель начнет вращаться в обратную сторону, т.е. рабочая точка перейдет по механической характеристике из квадранта 1 в квадрант 4 или из квадранта 3 в квадрант 2. Режим противовключения возникает также, если в работающем двигателе изменить полярность напряжения на якорной обмотке. Тогда за счет инерции вращающихся частей какое-то время якорь будет вращаться в сторону, противоположную направлению момента. Отсюда и название режима. Область существования режима противовключения отмечена наклонной штриховкой.
Уравнение механической характеристики имеет вид: ω=−(U/(KΦ)+Rя·M/(KΦ)2).
При переключении полярности напряжения в обмотке якоря может возникнуть большой ток, определяемый выражением Iя=−(U+E)/Rя, поэтому необходимо предусматривать меры по его ограничению, например, путем введения добавочного сопротивления в цепь якоря или используя устройства ограничения тока в преобразователях напряжения, от которых питается двигатель.
|
Уравнение баланса мощностей имеет вид: Pм+Pэ=ΔP.
В соответствии с этим уравнением при торможении противовключением механическая энергия торможения и электрическая энергия, потребляемая двигателем, преобразуются в электрические потери.
Реверсирование – это изменение направление вращения двигателя. Обычно оно выполняется в две стадии. Сначала двигатель останавливается торможением, а затем изменяется направление тока якоря или обмотки возбуждения и производится пуск. В микромощных (до 500 Вт) двигателях, если нагрузка допускает ударные моменты и требуется изменение направления вращения за минимальный отрезок времени, реверсирование вращающегося двигателя осуществляют переключением обмотки якоря.
Двигательный и генераторный режимы подробно рассмотрены в 9.1.
|
|
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!