Vikupautomsk.ru

Выкуп Авто МСК
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Презентация, доклад по ПМ 01

Презентация, доклад по ПМ 01. МДК 01.04 Раздел 4.1 Электрический привод для специальности 13.02.11 на тему Режимы работы двигателя постоянного тока и его характеристики

Презентация по ПМ 01. МДК 01.04 Раздел 4.1 Электрический привод для специальности 13.02.11 на тему Режимы работы двигателя постоянного тока и его характеристики, предмет презентации: Разное. Этот материал в формате pptx (PowerPoint) содержит 18 слайдов, для просмотра воспользуйтесь проигрывателем. Презентацию на заданную тему можно скачать внизу страницы, поделившись ссылкой в социальных сетях! Презентации взяты из открытого доступа или загружены их авторами, администрация сайта не отвечает за достоверность информации в них, все права принадлежат авторам презентаций и могут быть удалены по их требованию.

  • Главная
  • Разное
  • Презентация по ПМ 01. МДК 01.04 Раздел 4.1 Электрический привод для специальности 13.02.11 на тему Режимы работы двигателя постоянного тока и его характеристики

Слайды и текст этой презентации

Лекция №7 по дисциплине «Теория электропривода»

Тема: «Режимы работы двигателя постоянного тока и его характеристики»

Схема подключения ДПТ НВ:

На рис. представлена схема включения ДПТ независимого возбуждения, в цепь якоря которого включено добавочное сопротивление (резистор) Rд, а для изменения тока возбуждения служит сопротивление Rв. Полное сопротивление цепи якоря

где Rя = rоя + rк.о + rд.п + rщ;
rоя – сопротивление обмотки якоря;
rд.п – сопротивление обмотки дополнительных полюсов;
rк.о – сопротивление компенсационной обмотки;
rщ – переходное сопротивление щеточного контакта.

Анализ механических характеристик ДПТ НВ:

На рис. представлены электромеханическая и механическая характеристики ДПТ независимого возбуждения при различной полярности питающего напряжения и его отсутствии U = 0 при неизменном токе возбуждения (Ф = const).
В этом случае при определенном масштабе механическая и электромеханическая характеристики совпадают.
Анализ уравнений механической и электромеханической характеристик позволяет указать способы регулирования координат (ω, I, M ) электропривода:
а) изменением сопротивления Rд в цепи якоря;
б) изменением тока возбуждения и, как следствие, магнитного потока Ф;
в) изменением величины подводимого к якорю напряжения.

Режимы работы ДПТ НВ:

Рассмотрим режимы работы ДПТ НВ на различных участках его характеристик:
Режим холостого хода;
Режим короткого замыкания;
Двигательный режим;
Генераторный режим (иначе тормозной режим);
А) Рекуперативное торможение (генераторный режим параллельно с сетью);
Б) Динамическое торможение (генераторный режим независимо от сети);
В) Торможение противовключением (генераторный режим последовательно с сетью).

Режимы холостого хода, двигательный и короткого замыкания ДПТ НВ:

1. Режим холостого хода ДПТ. Точка А или А’ при различной полярности приложенного к якорю напряжения характеризуется следующими параметрами: i = 0, M = 0, ω= ±ω0. Двигатель не получает электрической энергии из сети, за исключением потерь на возбуждение и на трение, и не отдает механической энергии.

2. Двигательный режим имеет место на участке АВ (вращение вперед), или А’В’ (вращение назад), где скорость и момент М совпадают по направлению. В этом режиме |U| > |E|; 0

Режимы рекуперативного и динамического торможений ДПТ НВ:

4. Генераторный режим работы ДПТ параллельно с сетью, который называется режимом рекуперативного торможения, имеет место во втором и четвертом квадрантах механических характеристик. В этом случае скорость больше скорости холостого хода 0 как для вращения вперед, так и назад. ЭДС Е становится больше приложенного к якорю напряжения, I и М изменяют свое направление на противоположное. Двигатель получает механическую энергию от рабочей машины и отдает (рекуперирует) ее в сеть в виде электрической энергии, выработан ной генератором.

5. Режим генератора независимо от сети, который называется режимом динамического торможения, имеет место, когда якорная цепь отключена от сети (U = 0) и замкнута накоротко или на добавочное сопротивление. Ток якоря I протекает под действием ЭДС Е и совпадает по направлению. Электрическая энергия вырабатывается за счет преобразования механической энергии, поступающей от вала, связанного с рабочей машиной, и рассеивается, преобразуясь в тепловую в сопротивлениях якорной цепи. На характеристиках данный режим характеризуется прямой, проходящей через начало координат.

Режим противовключения ДПТ НВ:

6. Генераторный режим последовательно с сетью, который называется режимом торможения противовключением, имеет место при ω

Режимы работы ДПТ НВ:

Двигатели постоянного тока последовательного возбуждения (ДПТ ПВ):

Применяются в электроприводах грузоподъемных машин, механизмов транспортера и ряде других рабочих механизмов и машин.

Особенностью таких двигателей является, что ток обмотки якоря одновременно является током обмотки возбуждения.

Механическая и электромеханическая характеристики ДПТ ПВ:

Зависимость магнитного потока от тока возбуждения:
Ф=a∙I,
где а=tgφ, тогда электромагнитный момент:

Подставив полученные магнитный поток и электромагнитный момент в уравнение механической и электромеханической характеристики, получим:

Двигатели постоянного тока последовательного возбуждения:

Особенностью является, что при небольших токах и моментах скорость принимает очень большие значения, поэтому у ДПТ ПВ отсутствуют режимы:
Рекуперативного торможения;
Холостого хода.
Следует отметить, что из-за наличия остаточного намагничивания (Фостаточ) практически скорость холостого хода у ДПТ ПВ существует и равняется:
ω=U/(kФостаточ)

Двигатели постоянного тока смешанного возбуждения (ДПТ СВ):

Такие двигатели имеют 2 обмотки возбуждения: независимую, подключаемую к источнику питания через резистор и последовательную, включаемую последовательно с резистором и обмоткой якоря. Вследствие этого магнитный поток двигателя представляет собой сумму двух составляющих потоков.

Механическая и электромеханическая характеристики ДПТ СВ:

Для практических расчетов используются универсальные характеристики ДПТ СВ, которые приводятся в справочной литературе.
Наличие двух обмоток возбуждения существенно увеличивает расход материалов на изготовление двигателя, и следовательно, его массу, габариты и стоимость. По этой причине такой тип двигателя применяется только в тех случаях, когда его использование диктуется какими-либо специфическими требованиями со стороны рабочей машины и обосновывается технико-экономическими расчетами.

Читать еще:  Great wall hover от чего двигатель

Задача. Расчет искусственных механических характеристик ДПТ НВ:

Рассчитать искусственные механические характеристики двигателя с независимым возбуждением, соответствующие изменению: а) магнитного потока двигателя Ф’ = 0,5Фн; б) напряжения на якоре Uя = 0,4Uн; в) сопротивления якорной цепи Rя = 0,65Rн. Номинальные данные двигателя: Рн = 32 кВт; Uн = 220 В; nн = 980 об/мин; Iя,н = 165 А; полное сопротивление якорной цепи при нагретой машине Rя = 0,07 Ом.

Конспект «Режимы работы двигателя постоянного тока независимого возбуждения»

Новые аудиокурсы повышения квалификации для педагогов

Слушайте учебный материал в удобное для Вас время в любом месте

откроется в новом окне

Выдаем Удостоверение установленного образца:

Конспект «Режимы работы двигателя постоянного тока независимого возбуждения»

Электрическая машина является преобразователем энергии, причем преобразователем уникальным в своем роде. Она осуществляет как прямое преобразование из электрической энергии в механическую, так и обратное – из механической в электрическую. Для смены режима не требуется вносить в двигатель или его электрическую схему включения никаких изменений.

Электрическую машину, которая отдает электрическую энергию, называют генератором. В режиме генератора она создает тормозной момент силы на своем валу. Это ее свойство расширяет возможности по управлению движением исполнительного органа.

Режим работы электрической машины можно определить по взаимному направлению двух электрических величин (ЭДС E и тока I ) или двух механических величин (момента силы М или скорости ω). Рассмотрим различные режимы работы двигателя.

Режим холостого хода характеризуется отсутствием тока в якорной цепи и момента силы на валу двигателя (рис.1, а). При этом ротор двигателя вращается со скоростью холостого хода ω, а все приложенное к нему напряжение уравновешивается ЭДС (). Энергия не преобразуется в этом режиме, т.е. электрическая энергия не потребляется из сети, а механическая энергия не отдается ().

Двигательный режим (рис.1, б). Ток I и ЭДС E направлены противоположно в этом режиме. Приложенное к двигателю напряжение уравновешивается суммой ЭДС E и падением напряжения на сопротивлениях якорной цепи I ∙ R ( U = E + I ∙ R ). Направление скорости вращения двигателя ω и момента М совпадают. Электрическая энергия преобразуется в механическую и передается исполнительному органу.

Генераторный режим работы или торможение с рекуперацией энергии в сеть (рис.1, в). В этом режиме ЭДС больше напряжения сети, ток совпадает с направлением ЭДС. Эффективное торможение возможно только, если в сети есть потребитель по мощности равный мощности генерации энергии. Этот режим выделяется тем, что скорость должна быть больше скорости холостого хода (ω>).

Рисунок 1 – Упрощенные электрические схемы якорной цепи ДПТ НВ для разных режимов работы

Торможение противовключением или режим генератора при его последовательном соединении с сетью наступает при ω E =0, ток I = I к.з.= U / R . Механическая энергия не отдается, а электрическая рассеивается на резисторах якорной цепи.

Режимы работы двигателя также можно определить и по механической характеристике (рис.2, а). Первый квадрант соответствует двигательному режиму, второй – генераторному, четвертый – торможению противовключением. Точки скорости холостого хода ω и короткого замыкания I к.з. являются границей раздела разных режимов. Характеристика динамического торможения имеет отдельный вид (рис.2, б) и расположена только во II и IV квадрантах. Скорость ее холостого хода равна нулю (ω=0).

Рисунок 2 – Режимы работы двигателя на механической характеристике

Трансформаторные подстанции высочайшего качества

с нами приходит энергия

develop@websor.ru

Номинальные режимы и номинальные величины электрических машин

Электрические машины служат для преобразования механической энергии в электрическую (электрические генераторы), электрической энергии в механическую (электрические двигатели), а также для преобразования: частоты и числа фаз переменного тока, рода тока, например постоянного в переменный ток, постоянного тока одного напряжения в постоянный ток другого напряжения (электромашинные преобразователи).

1. ГОСТ 183-66. Общие технические требования, предъявляемые к электрическим машинам переменного тока с номинальной мощностью свыше 50 Вт (или 50 В Ч А) при частотах до 10 000 Гц и постоянного тока с номинальной мощностью свыше 50 Вт, сформулированы в ГОСТ 183-66. Стандарт распространяется только на электрические машины общепромышленного применения. Электрические машины должны изготовляться в соответствии с требованиями этого стандарта и стандартов или технических условий на отдельные виды электрических машин.
2. Номинальный режим — режим работы, для которого машина предназначена предприятием-изготовителем. Номинальный режим указывается на заводском щитке машины.
3. Номинальные данные электрической машины (мощность, напряжение, ток, частота вращения, коэффициент мощности, коэффициент полезного действия и другие величины) характеризуют номинальный режим ее работы. Они относятся к работе машины на высоте до 1000 м над уровнем моря и при температуре газообразной охлаждающей среды до +40°C и охлаждающей воды до +30 °С (в стандартах и технических условиях может быть установлена другая температура охлаждающей воды, но не более +33 °С).
Номинальные данные машин, спроектированных до утверждения ГОСТ 183-66, относились к температуре газообразной охлаждающей среды +35° С и охлаждающей воды +25° С. Термин « номинальный » может применяться ко всем данным, относящимся к номинальному режиму, независимо от того, указаны эти данные на заводском щитке машины или нет.
4. Номинальные режимы работы электрических машин. Номинальный режим работы электрической машины должен соответствовать одному из следующих основных режимов.
а) Продолжительный режим (условное обозначение режима S1), при котором электрическая машина работает с неизменной нагрузкой, продолжающейся столько времени, что превышения температуры всех частей электрической машины при неизменной температуре охлаждающей среды достигают практически установившихся значений (рис. 15-1, а).
б) Кратковременный режим (S2) с длительностью периода неизменной номинальной нагрузки 10; 30; 60 и 90 минрежим работы, при котором периоды неизменной номинальной нагрузки чередуются с периодами отключения машины; при этом периоды нагрузки не настолько длительны, чтобы превышения температуры всех частей электрической машины при практически неизменной температуре охлаждающей среды могли
достигнуть практически установившихся значений, а периоды остановки электрической машины настолько длительны, что все части ее приходят в практически холодное состояние (рис. 15-1,6).
в) Повторно-кратковременный режим (S3) с продолжительностью включения (ПВ) 15; 25; 40 и 60% (продолжительность одного цикла, если нет других указаний, принимают равной 10 мин)-режим работы электрической машины, при котором кратковременные периоды неизменной номинальной нагрузки (рабочие периоды) чередуются с периодами отключения машины (паузами), причем как рабочие периоды, так и паузы не настолько длительны, чтобы превышения температуры отдельных частей электрической машины при практически неизменной температуре охлаждающей среды могли достигнуть практически установившихся значений.
Повторно-кратковременный номинальный режим работы характеризуется относительной (в процентах) продолжительностью включения (ПВ), определяемой по формуле

где N — время работы; R — пауза. Пусковые потери практически не оказывают влияния на превышения температуры отдельных частей машины (рис. 15-1, в).
г) Перемежающийся режим (S6) с продолжительностью нагрузки (ПН) 15; 25; 40 и 60% (продолжительность одного цикла, если нет других указаний, принимают равной 10 мин) — режим работы электрической машины, при котором кратковременные периоды неизменной номинальной нагрузки (рабочие периоды) чередуются с периодами холостого хода (паузами), причем как рабочие периоды, так и паузы не настолько длительны, чтобы превышения температуры отдельных частей электрической машины при практически неизменной температуре охлаждающей среды могли , достигнуть практически установившихся значений (рис. 15-1, г).
Перемежающийся номинальный режим работы характеризуется относительной (в процентах) продолжительностью нагрузки (ПН), определяемой по формуле

где N — время работы; V — время холостого хода.
Помимо основных номинальных режимов работы S1, S2, S3 и S6 в качестве дополнительных (рекомендуемых) установлены режимы:
а) повторно-кратковременный с частыми пусками (S4) с ПВ 15; 25; 40 и 60%;
б) повторно-кратковременный с частыми пусками и электрическим торможением (S5) с ПВ 15; 25; 40 и 60%;
в) перемежающийся с частыми реверсами при электрическом торможении (S7);
г) перемежающийся с двумя или более частотами вращения (S8).
В дополнительных номинальных режимах устанавливается: число включений в час (режимы S4 и S5), число реверсов в час (режим S7), число циклов в час (режим S8) (если в стандартах или технических условиях не установлено иное) 30; 60; 120; 240 при коэффициенте инерции (см. раздел) 1,2; 1,6; 2,5 и 4.

Читать еще:  6 цилиндровый рядный двигатель порядок работы цилиндров

Рис. 15-1. Основные номинальные режимы работы электрических машин.

а — продолжительный режим S1; б — кратковременный режим S2; в — повторно-кратковременный режим S3; г — перемежающийся режим S6; J м — максимальная температура.

5. Номинальная мощность электрической машины:
а) для генераторов постоянного тока- полезная мощность на зажимах машины;
б) для генераторов переменного тока-полная электрическая мощность при номинальном коэффициенте мощности;
в) для электродвигателей — полезная механическая мощность на валу;
г) для синхронных и асинхронных компенсаторов — реактивная мощность на зажимах компенсатора.
Номинальная мощность генераторов постоянного тока и электродвигателей выражается в Вт, кВт или МВт, генераторов переменного тока и компенсаторов-в ВА, кВА или MBА. Номинальная мощность указывается на заводском щитке электрической машины.
6. Номинальное напряжение электрической машины — напряжение, соответствующее ее номинальному режиму работы.
Номинальное напряжение трехфазной электрической машины — ее междуфазное (линейное) напряжение.
Номинальное напряжение ротора асинхронной машины с контактными кольцами — напряжение разомкнутой роторной обмотки (вторичной цепи) между контактными кольцами при неподвижном роторе и при статорной обмотке (первичной цепи), включенной на номинальное напряжение.
При двухфазной обмотке ротора за его номинальное напряжение принимают наибольшее из напряжений между контактными кольцами.
Номинальное напряжение возбудительной системы электрической машины с независимым возбуждением — номинальное напряжение того независимого источника, от которого получается возбуждение.
7. Номинальное напряжение возбуждения электрической машины — напряжение на зажимах или на контактных кольцах обмотки возбуждения при питании ее номинальным током возбуждения и сопротивлении обмотки при постоянном токе, которое должно быть приведено к расчетной рабочей температуре (см. раздел).
8. Номинальный ток электрической машины — ток, соответствующий номинальному режиму работы электрической машины.
9. Номинальный ток возбуждения электрической машины — ток возбуждения, соответствующий номинальному режиму работы.
10. Номинальное изменение напряжения электрического генератора — изменение напряжения на зажимах генератора (при работе отдельно от других генераторов) при изменении нагрузки от номинальной до нулевок и при сохранении номинальной частоты вращения; кроме того, для машин с независимым возбуждением — при сохранении номинального тока возбуждения, а для машин с самовозбуждением — при обмотке возбуждения, имеющей расчетную рабочую температуру и неизменное сопротивление цепи обмотки возбуждения. Изменение напряжения выражают в процентах или в долях номинального напряжения генератора.
11. Номинальные условия применения -условия, оговоренные в стандарте или технических условиях на данную электрическую машину, при которых эта машина должна иметь номинальную частоту вращения.
12. Номинальная частота вращения электрической машины — частота вращения, соответствующая работе машины при номинальном напряжении, мощности или моменте, частоте тока и номинальных условиях применения.
13. Номинальное изменение частоты вращения электродвигателя — изменение его частоты вращения при номинальном напряжении на его зажимах (а в случае двигателя переменного тока, кроме того, при номинальной частоте) при следующих изменениях нагрузки:
а) для двигателей, допускающих нулевую нагрузку, — от номинальной нагрузки до нулевой;
б) для двигателей, не допускающих нулевой нагрузки, — от номинальной нагрузки до 1 / 4 номинальной нагрузки.
Изменение частоты вращения выражают в процентах или в долях номинальной частоты вращения.

Читать еще:  Давление в системе охлаждения двигателя вольво

Режим работы электродвигателей и выбор их мощности из условий нагрева

В производственных условиях нагрузка на двигатель зависит от величины нагрузки механизма и характера изменения ее во времени.

Закономерность изменения статической нагрузки во времени обычно изображается в виде диаграмм, которые называются нагрузочными диаграммами механизма. На основании нагрузочных диаграмм механизма строятся нагрузочные диаграммы двигателя, в которых учитываются статистические и динамические нагрузки.

Так как нагрев двигателей в основном происходит за счет потерь электроэнергии в обмотках двигателя, а при различных нагрузках величина тока в обмотках различна, то и температура обмоток двигателя будет зависеть от нагрузочных диаграмм.

Нагрузочные диаграммы электродвигателей делятся: по характеру изменений величины нагрузки во времени— на диаграммы с постоянной и переменной нагрузкой (рис. 5.4);

по продолжительности нагрузки — на диаграммы с продолжительной, кратковременной, повторно-кратковременной и перемежающейся нагрузкой.

В соответствии с таким делением нагрузок принято различать четыре основных режима работы двигателей с постоянной и переменной нагрузкой: продолжительный, кратковременный, повторно-кратковременный, перемежающийся.

Продолжительным режимом работы электродвигателя (обозначение по ГОСТу — 51) называется такой режим, при котором период нагрузки без отключения может продолжаться как угодно долго, но не менее времени» необходимого для достижения электродвигателем установившейся температуры при неизменной температуре окружающей среды.

Номинальной мощностью электродвигателя называется такая постоянная мощность на валу в продолжительном режиме, при которой установившаяся температура нагрева ту будет равна допустимой тл.

Часовой (получасовой) мощностью электродвигателя называется такая постоянная величина длительной мощности на валу двигателя, при которой температура нагрева двигателя достигает допустимую в течение часа (получаса) работы.

При продолжительном режиме работы с постоянной нагрузкой очевидно, что поминальная мощность двигателя РдВ равна мощности нагрузки Р (см. рис. 5.4, а), т. е. Рдв «= Р.

При продолжительном режиме работы с переменной нагрузкой (рис. 5.4, б) целесообразно решение о величине мощности свести к первому случаю путем нахождения такой величины эквивалентной нагрузки Рэкв, которому соответствовали бы потери мощности, равные по величине потерям при заданном графике нагрузки.

Величина эквивалентного тока экв вычисляется по формуле

Так как в электродвигателях постоянного тока параллельного возбуждения и асинхронных (при установившихся режимах работы) магнитный поток постоянен, а Р=М, то для вычисления мощности можно использовать диаграммы моментов и мощностей.

По результатам расчета в каталогах выбирают электродвигатель ближайшей большей мощности, а затем проверяют его на перегрузочную способность. При проверке должно быть соблюдено условие: для электродвигателей постоянного тока


Для электродвигателей, пускаемых в ход под нагрузкой, проверяется отношение величины пускового момента выбранного двигателя к величине пускового момента, требуемого по диаграмме нагрузок. Если это отношение будет больше единицы, то выбранный двигатель удовлетворяет условиям пуска.

Кратковременным режимом работы электродвигателя с длительностью периода неизменной поминальной нагрузки 10, 30, 60, 90 мин (обозначение по ГОСТу — 52) называется такой режим, при котором в период нагрузки температура электродвигателя не достигает установившейся Ту, а за период паузы снижается до температуры окружающей среды (рис. 5.5, а).

В таком режиме работают электродвигатели в системах автоматики, на стрелочных переводах, в металлургических станках и т. д.

Расчет мощности электродвигателей производится так же, как и при продолжительном режиме работы, а выбор двигателей — по каталогам двигателей для кратковременного режима с учетом длительности периода неизменной нагрузки.

При выборе двигателей для кратковременной работы по каталогам двигателей для продолжительной работы учитывают только перегрузочную способность двигателей, поэтому мощность двигателя вычисляют по формуле

Повторно-кратковременным режимом работы электродвигателя называется такой режим, при котором период нагрузки чередуется с периодом остановки (отключения). При этом длительность работы не превышает 10 мин. За период работы температура нагрева двигателя не достигает установившегося значения, а за период паузы не успевает снизиться до первоначальной (рис. 5.5, б).

Повторно-кратковременный режим работы электродвигателя характеризуется относительной продолжительностью включения, числом включений в час, коэффициентом инерции.

Относительная продолжительность включения (ПВ) — это коэффициент, показывающий длительность периода работы электродвигателя от времени цикла в процентах.

Коэффициент инерции (F1)—это отношение суммы приведенного к валу двигателя момента инерции приводимого механизма и момента инерции ротора двигателя к моменту инерции двигателя.

В зависимости от величины ПВ, F1 и частоты включения повторно-кратковременные режимы подразделяются на:

а) повторно-кратковременный режим с относительной продолжительностью включений 15, 25, 40 и 60% и продолжительностью цикла 10 мин (обозначается — S3);

б) повторно-кратковременный режим с частыми пусками с продолжительностью включения 15, 25, 40 и 60% при F1, равном 1,2; 1,6; 2,0; 2,5; 4,0; 6,3; 10,0, и числе включений в час 30, 60, 120, 240 (обозначается S4);

в) повторно-кратковременный режим с электроторможением, с продолжительностью включения 15, 25, 40 и 60% при F1, равном 1,2; 1,6; 2,0; 2,5; 4,0 (обозначается — S5).

В повторно-кратковременном режиме работают электродвигатели подъемных кранов, лифтов, добычных и подготовительных комбайнов.

Если ПВ > 60% — режим считается продолжительным, если ПВ

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector