Розрахунок енергетичних характеристик електропривода Розрахунок коефіцієнта корисної дії

Електроприводи постійного струму (Г-Д, ТП-Д, ШИП-Д) і змінного струму (вентильний двигун).

Коефіцієнт корисної дії електропривода розраховується за виразом:

де ΔP_∑ - загальні втрати потужності у системі електропривода, які визначаються:

Постійні втрати потужності визначаються:

де k_мех – коефіцієнт механічних втрат; k_мех = 0,015.

Змінні втрати потужності визначаються:

У результаті розрахунку повинна бути побудована характеристика ή = f(ω) для декілька значень моменту двигуна, наприклад, М = 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 М_н.

Електроприводи змінного струму (ПЧ-АД, АВК).

Коефіцієнт корисної дії електропривода розраховується за виразом:

Постійні втрати потужності визначаються:

Змінні втрати потужності визначаються:

У результаті розрахунку повинна бути побудована характеристика η = f(ω) для декілька значень моменту двигуна, наприклад, М = 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 М_н і декілька значень частоти живлення, наприклад, f₁ = 30, 40, 50 Гц.

Розрахунок коефіцієнту потужності

Електроприводи постійного струму (ТП-Д) і змінного струму (АВК, вентильний двигун).

Розрахунок коефіцієнту потужності виконується:

Необхідно побудувати залежність cosφ = f(ω) для декілька значень моменту двигуна, наприклад, М = 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 М_н.

Електроприводи змінного струму (ПЧ-АД).

Розрахунок коефіцієнту потужності виконується:

Значення к.к.д. використовуються із попереднього розрахунку для відповідних значень моменту і швидкості двигуна.

Необхідно побудувати залежність cosφ = f(ω) для декілька значень моменту двигуна, наприклад, М = 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 М_н.

Розрахунок замкненої системи керування електроприводом Обґрунтування і вибір структури системи керування електроприводом

На підставі аналізу технічних вимог до електроприводу механізму з урахуванням сучасних тенденцій розвитку електроприводів визначається структура системи керування і її елементна база. При цьому необхідно навести позитивні і негативні риси різних варіантів побудови системи керування: с проміжним підсилювачем, з незалежним регулюванням параметрів та з підлеглим регулюванням параметрів. Результати аналізу можуть бути наведені або у вигляді текстового матеріалу, або у вигляді таблиць з технічним показниками якості регулювання.

Структурні схеми схем керування електроприводів наведені на рис.26-33.

Розрахунок параметрів елементів системи керування електроприводом

Електроприводи постійного струму (ТП-Д) і змінного струму (АВК, вентильний двигун).

Розрахунок регулятора напруги

Питання розрахунку регулятора напруги викладені у [1,2,4,5,6].

Регулятор напруги використовується для регулювання напруги генератора у системах Г-Д.

Контур напруги генератора налагоджується на модульний оптимум (МО), через що передавальна функція регулятору напруги визначається:

де k_п – коефіцієнт підсилення тиристорного збуджувача генератору;

k_г – коефіцієнт підсилення генератору;

k_дн - коефіцієнт датчика напруги генератору;

Т_г – стала часу обмотки збудження генератору;

Т_п – постійна часу тиристорного збуджувача, Т_п = 0,01с.

Якщо ПІ-регулятор має елементи: R_зн –вхідний опір регулятора по завданню напруги каналу, R_н – вхідний опір регулятора по зворотному зв’язку напруги; С_ззн – ємність регулятора по зворотному зв’язку напруги.

Рис.28. Схема регулятора напруги

Приймаючи С_ззн = 0,5 – 5 мкФ, можна знайти:

Вхідні опори регулятора напруги по завданню і зворотному зв’язку визначаються:

Необхідно пам’ятати, що опір R_зн , R_н повинен бути не менше 4 кОм. Для подальших розрахунків передавальна функція замкненого контуру напруги приймається у вигляді:

де T_н =2 T_п –стала часу контуру напруги.