Построение пусковой диаграммы электродвигателя

Пусковая диаграмма строится в координатах

где M – момент развиваемый двигателем при пуске

s, отн. ед. – скольжение ротора относительно вектора индукции магнитного поля статора.

Определяем скольжение ротора относительно вектора индукции магнитного поля статора по формуле (19):

 

(19)[6]

где , рад/c – угловая скорость холостого хода двигателя;

, рад/c – угловая скорость двигателя при пуске.

Пусковая характеристика строится по определённым правилам, сначала строят механическую характеристику ЭД и уже на этой характеристике строим пусковую диаграмму.

Механическую характеристику построим по формуле Клосса (19):

 

(20)[6]

где М_к (Н∙м) – критический момент, самый большой момент на механической характеристике.

S_к (отн.ед.) – критическое скольжение;

S (отн.ед.) – текущее скольжение.

 

Вычислим величину по формуле (20):

, (21)[6]

Продолжим расчёт:

(Н∙м)

где U_ф=220 (В) – фазное напряжение сети;

R₁= r_с = 3,67 (Ом) – активное сопротивление одной обмотки статора.

 

Вычислим угловую скорость двигателя при пуске по формуле (22):

, (22)[6]

где p – число пар полюсов;

 

(рад/c)

 

Определяем по формуле (23):

 

(Ом) (23)[6]

 

Проверим критический момент и максимальный момент нагрузки двигателя по формуле (24):

 

(24)[6]

- неравенство выполняется.

Данное неравенство показывает, что максимальный момент двигателя меньше критического, значит двигатель «не сорвётся» в неуправляемый режим работы. Он останется на рабочей части механической характеристики.

Определим аналитическим способом механическую характеристику двигателя. Для этого рассчитаем критическое скольжение по формуле (25):

 

(25)[]

(относительные единицы)

Рассчитаем характеристику по формуле (26):

(26)[6]

 

Запишем значения характеристик в таблицу 1.

 

Таблица 1.

S		0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6
M, Н∙м		20,66	38,37	51,24	59,34	63,43	64,7

 

 

Нанесём на диаграмму максимальный и минимальный моменты при пуске двигателя, для этого рассчитаем их по формулам:

, (27)[7]

 

(Н∙м)

 

, (28)[6]

 

(Н∙м)

1.4 Определение числа и расчёт величины пусковых резисторов

 

 

Расчёт будем производить методом отрезков. На пусковой диаграмме имеется 4 механических характеристик. Одна из них - это характеристика, которая является естественной, а остальные искусственными, зависящими от величины подключенного сопротивления. Число секций пускового реостата должно быть равно числу искусственных характеристик. Исходя, из пусковой диаграммы мы получаем 3 секций пускового реостата.

Рассчитаем сопротивление первой секции пускового реостата по формулам:

(29)[6]

(Ом) (30)[6]

Рассчитаем сопротивление второй секции пускового реостата по формулам:

, (31)[6]

(Ом) (32)[6]

Рассчитаем сопротивление третьей секции пускового реостата по формулам:

 

, (33)[6]

 

(Ом) (34)[6]

Подставим значения и произведём вычисления

Ом

 

1.5 Определение приведённого момента инерции подъёмника при движении без груза и с грузом

Для этого запишем уравнение кинетической энергии всей механической части электрического привода (39)

+ , (39)[6]

 

Запишем уравнение кинетической энергии для приведённой системы (40):

 

, (40)[6]

Приравняем кинетическую энергию реальной системы и приведённой, и выразим приведённый момент инерции (41):

 

+ (41)[6]

Выразим все скорости в формуле через одну угловую скорость по формулам:

(42)[6]

 

(43)[6]

 

Подставим все эти выражения в уравнение приведённого момента инерции. Рассчитаем приведённый момент инерции при движении кабины с грузом по формуле (46):

 

+ (46)[6]

 

Рассчитаем приведённый момент инерции при движении кабины без груза по формуле (47):

 

+ (47)[6]