2.2 Расчет и построение механических характеристик

Для расчета пусковых резисторов графическим способом рассчитывается и строится естественная механическая характеристика электродвигателя в зависимости (М; s).

Для построения механической характеристики определяем следующие параметры:

) Номинальный момент двигателя: М_н = 51,3 Н∙м.

) Статический момент двигателя: М_ст = 49,26 Н∙м.

) Максимальный или критический момент:

М_кр = М_max = 2,7Ч51,3 = 138,5 Н∙м.

) Минимальный момент двигателя при пуске: М₂ = 1,2ЧМ_с,

М₂ = 1,2Ч49,26 = 59,15 Н∙м.

) Максимальный момент двигателя при пуске:

М₁ = 0,8Ч 102,6 = 82,1 Н∙м.

) Номинальное скольжение:

s_н = , (18)

где s_н - номинальное скольжение;

n₁ - синхронная чистота вращения магнитного поля статора, об/мин;

n₁ = = = 1000 об/мин.- чистота вращения ротора, об/мин.

s_н = = 0,07;

7) Критическое скольжение:

s_кр = s_н∙(л_м + , (19)

где s_кр - критическое скольжение;

л_м - кратность максимального момента л_м = М_max/M_н = 3,2

s_кр = 0,07∙(2,7 + = 0,36.

) Подставляя в уравнение механической характеристики различные значения скольжения от 0 до 1, определяем соответствующие им моменты.

Уравнение Клосса:

М = (20)

где М - момент двигателя, Н∙м;

Мкр - критический момент двигателя, Н∙м;- скольжение двигателя;- критическое скольжение.

получим: М₁ = = 51,97 Н∙м;

М₂ = = 71,39 Н∙м;

М₃ = = 117,87 Н∙м;

М₄ = = 136,45 Н∙м;

М₅ = = 138,5 Н∙м;

М₆ = = 133,17 Н∙м;

М₇ = = 122,03 Н∙м;

М₈ = = 113,06 Н∙м;

М₉ = = 103,75 Н∙м;

М₁₀ = = 95,52 Н∙м;

М₁₁ = = 88,22 Н∙м;

Выбираем масштаб построения: 138,5 Н∙м - 150 мм.

х₁ = = 56,3 мм;

х₂ = = 78,4 мм;

х₃ = = 127,66 мм;

х₄ = = 147,78 мм;

х₆ = = 144,23 мм;

х₇ = = 132,16 мм;

х₈ = = 122,45 мм;

х₉ = = 112,36 мм;

х₁₀ = = 103,45 мм;

х₁₁ = = 95,5 мм;

Данные вычислений сведены в таблицу 1.

Таблица 1.

S	0,07	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1
М, Н∙м	51,97	71,4	117.9	136,5	138,5	133,2	122,03	113,1	103,8	95,5	88,2
Х, мм	56,3	78,4	127,7	147,8	150	144,2	132,2	122.5	112,4	103,5	95,6

Рисунок 8 - Механическая характеристика двигателя

Отрезоки xd, ab, bc - соответствует внутреннему активному сопротивлению обмотки ротора:

r_р = S_н Ч R_рн, Ом (21)

где r_р - активное сопротивление обмотки ротора, Ом;_н - скольжение;_рн - сопротивление реостата на ступенях, Ом.

R_рн = , Ом (22)

где Е_рн - ЭДС ротора, В;_рн - ток ротора, А.

R_рн = = 6,07 Ом,

r_р = 0,07 Ч 6,07 = 0,42 Ом.

Определяем сопротивление R₁ первой ступени пускового реостата:

R₁ = r_р Ч , Ом (23)

где R₁ - сопротивление первой ступени пускового реостата, Ом;_р - активное сопротивление обмотки ротора, Ом;

ℓ_ав - длина отрезка, мм;

ℓ_xd - длина отрезка, мм;

R₁ = 0,42 Ч = 0,45 Ом.

Определяем сопротивление R₂ второй ступени:

R₂ = r_р Ч , Ом (24)

где R₂ - сопротивление первой ступени пускового реостата, Ом;_р - активное сопротивление обмотки ротора, Ом;

ℓ_bc - длина отрезка, мм;

ℓ_xd - длина отрезка, мм;

R₂ = 0,42 Ч = 0,29 Ом.

Определяем сопротивление R₃ третьей ступени:

R₃ = r_р Ч , Ом (25)

где R₃ - сопротивление первой ступени пускового реостата, Ом;_р - активное сопротивление обмотки ротора, Ом;

ℓ_cd - длина отрезка, мм;

ℓ_xd - длина отрезка, мм;

R₃ = 0,42 Ч = 0,19 Ом.

Определяем общее сопротивление ящика резисторов:

R_об = R₁ + R₂ + R₃ = 0,45 + 0,29 + 0,19 = 0,93 Ом.

Для двигателя привода моста выбираем ящик резисторов типа НФ1А.

Каталожный номер ящика: 2 ТД. 754. 054 - 02, R_об = 0,118 Ом.