3.9.2 Вибір магнітних пускачів (мп)

Магнітні пускачі підключають вторинні обмотки трансформатора до блоку перетворювача енергії. МП вибирають за номінальним робочим струмом та номінальною напругою:

(56)

Вибираємо МП фірми MOELLER DILЕЕМ-10 (230 В, 50 Гц) з наступними параметрами

Таблиця 3.5 – Параметри магнітного пускача

Параметр	Величина	Одиниці вимірювання
IНР	6,6	А
UНР	230	В

4. Система керування

4.1 Аналіз статичних характеристик скеп

Аналіз статичних характеристик потрібно проводити в такому порядку:

1. За функціональною схемою СКЕП побудувати структурну схему.

2. За структурною схемою скласти вирази, що визначають залежність швидкості вала двигуна від сигналу завдання й струму навантаження.

3. На підставі аналізу цих залежностей визначити можливість одержання необхідних статичних характеристик.

Розглянемо СКЕП, що має двоконтурну структуру підпорядкованого регулювання координат. Спочатку проаналізуємо статичні характеристики внутрішнього контуру струму.

4.1.1 Аналіз статичних характеристик контуру струму

Рисунок 4.1 – Структурна схема контуру регулювання струму

Передаточна функція (ПФ) тиристорного перетворювача напруги:

Передаточні функції механічної та електричної частини ЕД мають вигляд:

Розглянемо властивості контуру регулювання струму (КРС) при застосуванні пропорційно – інтегруючого регулятора струму (ПІ – РС), ПФ якого має вигляд:

Кутова швидкість відповідно до структурної схеми визначається виразом:

де: Н₁₁= (k_РТ ^. T_РТ ^.р +1) ^.H_ТП(p)^. k_Д

H₂₁ = k_Д [R₀ ^. (T₀ ^.p + 1) ^.T_PТ ^. p + H_{ТП (p)} ^.k_OТ ^. (k_PТ ^.T_PТ ^.p + 1)];

Н₃₁ = T₀T_MДT_PТ.p² + T_MДT_PТ∙р(1+H_ТП(p)^.k_OТ^.k_PТ/R₀)+T_PТ+T_MД Н_ТП (p)^.k_OТ/R_0.

Для кутової швидкості і кутового прискорення є вірним співвідношення ε_д(р)=р^.ω_д(р), із врахуванням якого для сталого режиму роботи розглянутої частини системи можна записати:

де: Н_ТП(0) = К_ТП – статичний коефіцієнт підсилення ТП.

При виконанні умови

динамічний момент буде дорівнювати нулю і швидкість обертання вала двигуна буде незмінною, тобто

Якщо навантаження на валу зменшиться, тобто буде виконуватись нерівність:

то динамічний момент буде позитивний і швидкість обертання вала ЕД збільшуватиметься доти поки не досягне максимального значення, яке обмежено максимальним значенням ЄРС на вході КВ (Е_тп), що може бути подана на обмотку якоря ЕД, а також значенням навантажувального моменту на валу електродвигуна.

Якщо навантаження на валу ЕД збільшиться, тобто біде виконуватись нерівність:

то динамічний момент буде негативний і при наявності на валу реактивного моменту сил опору швидкість буде зменшуватись до нуля; а при наявності активного моменту сил опору на валу двигуна в залежності від його напряму швидкість буде збільшуватись до ± ∞. Отже ПІ – РС КРС забезпечує характеристику з нульовою жорсткістю, що і зображено на рис. 4.2 (номер 1).

Рисунок 4.2 – Статичні механічні характеристики контуру регулювання струму

В постійному режимі значення струму в якорі двигуна однозначно визначається сигналом завдання струму відповідно з виразом:

Отже значення якірного струму в сталому режимі можна обмежити за рахунок обмеження сигналу завдання струму деяким значенням і відповідного вибору значення коефіцієнту зворотного зв’язку за струмом:

Розглянемо властивості КРС при застосуванні пропорційного регулятора струму (П – РС), ПФ якого має вигляд Н_РТ(р) = К_РТ, тому при застосуванні П – РС необхідно прийняти що , і відкинути усі члени, у які не входить постійна часу регулятора струму Т_РТ як співмножник. Після перетворень отримаємо вираз для визначення кутової швидкості:

де: H₁₂(p) = k_PТ ^.H_ТП(p)^.k_Д;

H₂₂(p) = k_Д ^. [R₀ ^. (T₀ ^. p + 1) + H_ТП(p)∙ k_OТ ^.k_PТ];

H₃₂(p) = T₀.T_MД.p² + T_MД.p^.( 1 + H_ТП(р) ^.k_OТ^.k_PТ/R₀) + 1.

Для постійного режиму роботи СКЕП приймаємо р = 0 й отримуємо рівняння статичної електромеханічної характеристики:

Для побудови статичної електромеханічної характеристики визначимо:

1.Швидкість ідеального холостого хода (при І_С(0) = 0):

2.Струм короткого замикання ( при _Д(0)= 0):

де: k_KT = k_PТ.k_OТ.k_ТП/R₀ - контурний коефіцієнт підсилення КРС.

Якщо , то можна прийняти:

З виразу ω_д(0) випливає, що при застосуванні П – РС, статичні характеристику мають негативну жорсткість, що і зображено на рис. 3.2 (номер 2).

Вирази можна записати у вигляді:

Необхідно звернути увагу на те, що застосування ПІ – РС