Графический способ расчета пускового реостата

 

Вначале рассчитывают и строят естественную электромеханическую w=f(Iя) или механическую w=f(М) характеристику ДПТ НВ.

Порядок расчета и построения естественных характеристик ДПТ НВ по паспортным данным см., например, методические указания к лабораторной работе № 1.

Затем задаются значениями переключающего момента (тока) М₂(I₂) и пикового момента (тока) М₁(I₁).

Переключающий момент (ток) должен быть на (10…20)% больше чем значения момента (тока) статического при пуске:

 

, (1)

 

Пиковое значение момента (тока) определяют из следующих соображений: Если нет ограничений на допустимое ускорение в процессе пуска, то определяют М₁(I₁) как:

 

, (2)

 

где l_М - перегрузочная способность двигателя по моменту (справочная величина). Обычно для ДПТ НВ l_М = (2,0…2,5).

l_I - перегрузочная способность двигателя по току (справочная величина). Обычно для ДПТ НВ l_I = (2,0…2,5).

 

Если в процессе пуска должно быть ограничено ускорение, то:

 

, (3)

 

где М_Спуск – момент нагрузки при пуске, Н×м;

М_ДИН – допустимый динамический момент при пуске, Н×м.

 

, (4)

 

где J_S - суммарный динамический момент инерции, приведенный к валу двигателя, кг×м²;

e_ДОП – допустимое угловое ускорение при пуске двигателя, рад/с².

 

Значение пикового тока I₁ (при необходимости) определяют:

 

. (5)

 

На графике пускового реостата (см. рисунок 6) проводят вертикальные линии, соответствующие значениям М₁(I₁) и М₂(I₂) до пересечения с горизонтальной линией соответствующей скорости идеального холостого хода двигателя w₀.

После выполненных построений приступают к построению пускового реостата.

Через точку E (соответствующую нулевой угловой скорости и значению пикового момента (тока)) и точку, соответствующую скорости идеального холостого хода проводят реостатную характеристику. Эта характеристика соответствует первой ступени пускового реостата. Точку пересечения характеристики первой ступени пускового реостата и линии переключающего момента (тока) обозначают, например, буковой d (см. рисунок 6). Через точку d проводят горизонтальную линию до пересечения с линией пикового момента (тока). Эту линию называют линией переключения пускового реостата. Точку пересечения обозначают, например, буковой D (см. рисунок 6). Через точку D и точку, соответствующую скорости идеального холостого хода проводят очередную реостатную характеристику. Эта характеристика соответствует второй ступени пускового реостата.

Такие построения продолжают до тех пор, пока очередная линия переключения пускового реостата не пересечет естественную механическую (электромеханическую) характеристику.

Примечание:

Если при построении пускового реостата пики момента (тока) оказались неодинаковыми, то задаются другими значениями переключающего и пикового момента (тока) и повторяют построения с самого начала, до тех пор, пока переключение последней ступени пускового реостата (переход на естественную характеристику) не совпадет со значением пикового момента (тока) (точка B, см. рисунок 6).

 

После окончания построения пусковой диаграммы приступают к расчету сопротивлений ступеней пускового реостата.

Вначале определяют полное сопротивление якорной цепи при скорости равной нулю и моменте (токе) равном М₁ (I₁):

 

. (6)

 

Полное сопротивление пускового реостата определяют как:

 

. (7)

 

С учетом того, что с изменением сопротивления якорной цепи изменяется жесткость статической характеристики, которая характеризует наклон этой характеристики к оси скорости, то сопротивления ступеней пускового реостата можно определить по отношению длин отрезков (см. рисунок 6). Так как:

 

, , , ,

то

 

, (8)

а

, , (9)

 

Примечание:

 

Следует учитывать, что в процессе работы ДПТ НВ происходит нагрев его обмоток, а при изменении температуры происходит изменение и величины сопротивления. Если необходимо осуществить расчет добавочных сопротивлений для холодного состояния пускового реостата (для выбора ступеней пускового реостата), то в формулы для расчета необходимо подставить значение сопротивления якоря ДПТ НВ для не нагретого состояния. Если же необходимо осуществить расчет добавочных сопротивлений с целью расчета и построения реостатных статических характеристик ДПТ НВ, то в формулы для расчета необходимо подставить значение сопротивления якоря ДПТ НВ для нагретого состояния.