РАСЧЁТ И ПОСТРОЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИ МАКСИМАЛЬНОМ, СРЕДНЕМ И МИНИМАЛЬНОМ ЗНАЧЕНИЯХ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ

5. РАСЧЁТ И ПОСТРОЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИ МАКСИМАЛЬНОМ, СРЕДНЕМ И МИНИМАЛЬНОМ ЗНАЧЕНИЯХ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ

При расчёте искусственных характеристик двигателя необходимо воспользоваться условием задания:

,

.

При этом частоты преобразователя, обеспечивающие работу на максимальной скорости при различных моментах, будут также различны

При частотном регулировании жесткость МХ остаётся постоянной:

.

Подобным выражением можно воспользоваться при определении синхронной скорости вращения, соответствующей максимальной скорости при различных моментах:

Минимальный статический момент:

Максимальный статический момент:

Соответствующие данным синхронным скоростям частоты:

Минимальный статический момент:

.

Максимальный статический момент:

.

Сопротивление короткого замыкания:

.

Коэффициенты  и :

, .

Относительная частота:

Минимальный статический момент:

.

Максимальный статический момент:

Относительное напряжение на статоре:

Минимальный статический момент:

.

Максимальный статический момент:

При увеличении частоты вверх от номинала необходимо также увеличить и напряжение на статоре, но это не допустимо. Значит, относительное напряжение будет равно 1:

.

Это приведёт к снижению момента. В таком случае работа двигателя будет возможна при выполнении условия:

.

Напряжение на выходе преобразователя:

Минимальный статический момент:

.

Максимальный статический момент:

.

Критическое скольжение:

Минимальный статический момент:

Максимальный статический момент:

Критический момент двигателя:

Минимальный статический момент:

Максимальный статический момент:

Проверка условия:

;

.

Как видно, условие выполняется.

Коэффициент a:

Минимальный статический момент:

.

Максимальный статический момент:

.

Момент рассчитываем по формуле Клосса:

Минимальный статический момент:

.

Максимальный статический момент:

.

Скорость электродвигателя:

Минимальный статический момент:

Минимальный статический момент:

.

Результаты расчётов:

Таблица 5.1 – расчёт ИХ при максимальной частоте при минимальном моменте

	0	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1
	150.7	135.6	120.6	105.5	90.42	75.35	60.28	45.21	30.14	15.07	0
	0	327.4	509.5	578	584.1	561.9	529.1	493.8	459.6	428	399.327

Таблица 5.2 – расчёт ИХ при максимальной частоте при максимальном моменте

	0	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1
	162.6	146.4	130.1	113.8	97.58	81.32	65.05	48.79	32.53	16.26	0
	0	323.7	493.2	547.7	543.9	516.1	480.9	445.3	411.9	381.7	354.8

Аналогичными будут расчёты при построении МХ при минимальной частоте.

Синхронная частота вращения при различных моментах:

Минимальный статический момент:

Максимальный статический момент:

Соответствующие данным синхронным скоростям частоты:

Минимальный статический момент:

.

Максимальный статический момент:

.

Относительная частота:

Минимальный статический момент:

.

Максимальный статический момент:

Относительное напряжение на статоре:

Минимальный статический момент:

.

Максимальный статический момент:

Напряжение на выходе преобразователя:

Минимальный статический момент:

.

Максимальный статический момент:

.

Критическое скольжение:

Минимальный статический момент:

Максимальный статический момент:

Критический момент двигателя:

Минимальный статический момент:

Максимальный статический момент:

Коэффициент a:

Минимальный статический момент:

.

Максимальный статический момент:

.

Момент рассчитываем по формуле Клосса:

Минимальный статический момент:

.

Максимальный статический момент:

Скорость электродвигателя:

Минимальный статический момент:

Минимальный статический момент:

.

Результаты расчётов:

Таблица 5.3 – расчёт ИХ при минимальной частоте при минимальном моменте

	0	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1
	38.71	34.84	30.96	27.09	23.22	19.35	15.48	11.61	7.741	3.871	0
	0	149.4	267.3	358.7	428.3	480.5	518.8	546.1	564.8	576.8	583

Таблица 5.4 – расчёт ИХ при минимальной частоте при максимальном моменте

	0	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1
	50.64	45.57	40.51	35.44	30.38	25.32	20.25	15.19	10.13	5.064	0
	0	150.5	276.0	375.4	450.8	505.4	542.9	566.8	580.4	586	585

Нет необходимости делать подобный расчёт при средних частотах, так как на подобную скорость не накладывается никаких ограничений.

Синхронная частота вращения:

.

Частота на выходе преобразователя:

.

Относительная частота:

.

Относительное напряжение на статоре:

Напряжение на выходе преобразователя:

.

Критическое скольжение:

.

Критический момент двигателя:

Коэффициент a:

.

Момент рассчитываем по формуле Клосса:

.

Скорость электродвигателя:

Результаты расчётов:

Таблица 5.5 – расчёт ИХ при первой средней частоте

	0	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1
	125.3	112.8	100.2	87.71	75.18	62.65	50.12	37.59	25.06	12.53	0
	0	288.8	468.6	556.4	585.17	581.5	561.7	535.0	506.2	477.6	450.3

Синхронная частота вращения:

.

Частота на выходе преобразователя:

.

Относительная частота:

.

Относительное напряжение на статоре:

Напряжение на выходе преобразователя:

.

Критическое скольжение:

.

Критический момент двигателя:

Коэффициент a:

.

Момент рассчитываем по формуле Клосса:

.

Скорость электродвигателя:

Результаты расчётов:

Таблица 5.6 – расчёт ИХ при второй средней частоте

	0	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1
	88	79.2	70.4	61.6	52.8	44	35.2	26.4	17.6	8.8	0
	0	228.7	391.1	494.2	552.3	579.5	586.5	581.1	568.4	551.5	532.5

Построим все рассчитанные ИХ. На рисунке указаны максимальное и минимальное значение скорости, максимальный и минимальный статический момент, а также ИХ при различных частотах.

Рисунок 5.1 – Графики ИХ при различных частотах

Таким образом, при расчёте данных характеристик учитывалось ограничение задания:

,

.