Белов М.П. - Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов (1249706), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Под номинальным режимом работы электродвигателя понимается режим, который был предусмотрен для электродвигателя предприятием-изготовителем. Для этого режима в каталогах и паспорте двигателя указываются: номинальная полезная механическая мощность на валу (Вт, кВт или МВт); номинальное напряжение (В, кВ, в том числе номинальное напряжение системы возбуждения, номинальное напряжение ротора АД с контактными кольцами); номинальный ток (А, кА, в том числе ток возбуждения, ток ротора); номинальная частота вращения (мин-') или номинальная угловая скорость (рад/с); номинальный КПД (%); номинальный коэффициент мощности.
В соответствии со стандартом установлено восемь номинальных режимов работы электрических машин, которые имеют условные обозначения 31 ... 88; соответствующие этим режимам диаграммы изменения нагрузки М (полезного механического момента на валу двигателя), мощности тепловых потерь дР, и температуры 0 показаны на рис. 1.21. Режимы определяются следующим образом [48[. 81 — р е ж и м и р о д о л ж и т е л ь н о й н а г р у з к и — работа лри постоянной нагрузке, достаточно длительная для достижения теплового равновесия, т.е.
температура всех частей электрической машины достигает установившегося значения О „, показанного на рис. 1.21. ва о во о аР„ о Рис. 1.21 Б2 — режим кратковременной нагрузки — работа при постоянной нагрузке в течение заданного времени, меньшего, чем требуется для получения теплового равновесия, с последующим отключенным неподвижным состоянием, имеющим достаточную В2 продолжительность для достижения машиной температуры окружа- ющей среды 8». Характерным параметром является продолжитель- ность кратковременной работы, предпочтительные значения ко- торого 10; 30; 60 и 90 мин.
83 83 — режим повторно-кратковременной нагрузкии — последовательность идентичных рабочих циклов, каждый из которых состоит из периодов работы при постоянной нагрузке и отключенного неподвижного состояния; длительность этих периодов не достаточна для достижения теплового равновесия за время одного рабочего цикла, а наличие пускового тока существенно не влияет на нагревание. Для режима 83 характерным параметром является относительная продолжительность работы ПВ = (г,/Т„)100%, где Т„= г„+ + ~, — продолжительность цикла; (, — период работы при номинальных условиях; (, — период отключенного неподвижного состояния (паузы). Предпочтительными являются следуюшие значения относительной продолжительности работы: 15; 25; 40 и 60% Продолжительность одного цикла (если нет других указаний) принимается равной 10 мин.
84 — режим повторно-кратковременной нагрузки, включая пуск, — последовательность идентичных рабочих циклов, каждый из которых состоит из периодов пуска, работы при постоянной нагрузке и отключенного неподвижного состояния; длительность этих периодов недостаточна для достижения теплового равновесия за время рабочего цикла.
85 — режим повторно-кратковременной нагрузки, включая электрическое торможение, — последовательность идентичных рабочих циклов, каждый нз которых состоит из периодов пуска, работы при постоянной нагрузке, быстрого электрического торможения и отключенного неподвижного состояния; длительность этих периодов недостаточна для достижения теплового равновесия за время одного цикла. Для режимов работы 84 и 85 характерными параметрами являются: относительная продолжительность включения, число включений в 1 ч, коэффициент инерции и постоянная кинетической энергии.
Под относительной продолжительностью включения понимается для режима 84 ПВм = 1(г„+ гр)/Т)100%, для режима 85 ПВм = 1(г„+ гр+ г,)/Т„1100 % где г„и г, — периоды соответственно пуска и торможения. Продолжительность цикла Т„= 3600/~, где я — число включений (циклов) в 1 ч. Под коэффициентом инерции понимается отношение суммы момента инерции двигателя и приведенного к валу двигателя момента инерции механизма к моменту инерции двигателя: 12 = (У„+ + '~пр.мех)/'~да Ы/лв. Постоянная кинетической энергии — отношение кинетической энергии, запасенной ротором при номинальной частоте вращения (угловой скорости), к номинальной полной мощности или 84 произведению номинальных напряжения и тока в машинах постоянного тока.
Для режимов работы 84 и 85 предпочтительными являются следующие значения: П — 15; 25; 40 и 60%; г — 30; 60; 90; 120; 180; 240 и 360 вкл./ч; )~~ — 1,2; 1,6; 2; 2,5 и 4. 86 — режим продолжительной работы при переменной нагрузке — последовательность идентичных рабочих циклов, каждый из которых состоит из периодов работы при постоянной нагрузке и на холостом ходу; длительность этих периодов недостаточна для достижения теплового равновесия за время одного рабочего цикла. Характерным параметром является продолжительность работы ПР = (г„/Т„)100%.
Предпочтительными являются следующие значения ПР: 15; 25; 40 и 60 %. Продолжительность одного цикла (если нет других указаний) принимается равной 10 мин. 87 — режим продолжительной нагрузки, включая электрическое торможение — последовательность идентичных рабочих циклов, каждый из которых состоит из периодов пуска, работы при постоянной нагрузке и электрического торможения; длительность рабочего периода недостаточна для достижения теплового равновесия за время одного цикла. Для режима работы 87 характерными параметрами являются число включений в 1 ч, коэффициент инерции и постоянная кинетической энергии. Предпочтительными являются следующие значения: г — 30; 60; 90; 120; 180; 240 и 360 вкл./ч; 17 — 1,2; 1,6; 2; 2,5; 4.
88 — режим работы п р и периодическом измен е н и и ч а с т о т ы в р а щ е н и я и н а г р у з к и — последовательность идентичных рабочих циклов, каждый из которых состоит из периодов ускорения, работы при постоянной нагрузке, соответствующей заданной частоте вращения„затем одного или нескольких периодов работы при других постоянных значениях нагрузки, соответствующих другим частотам вращения; длительность каждого рабочего периода недостаточна для достижения теплового равновесия за время одного рабочего цикла.
Для режима работы 88 характерными параметрами являются число включений в 1 ч, относительная продолжительность работы (ПР) при каждой внешней нагрузке и соответствующей ей частоте вращения, а также коэффициент инерции и постоянная кинетической энергии. Относительная продолжительность работы вданном случае при каждой из нагрузок ПРз= [(г„„,+ гр)/Тц)100%, где 1ж — период работы при постоянной /-й нагрузке; (, „~ — период переходного процесса (ускорения или замедления) при переходе к /'-му значению частоты вращения (угловой скорости) и соответствующей ей нагрузке. Например, для диаграммы 88 (см. рис.
1.21) ПР, = ](г„+ г„,)/ /7а] 100 % ПР2 [(гп + гм)/7~] 100 % где г„— период ускорения; гр, — период работы при номинальных условиях на первом участке; г„— период замедления на первом участке; гю — период работы при номинальных условиях на втором участке. Для режима работы 88 предпочтительными являются следующие значения параметров: е — 30; 60; 90; !20; 180; 240 и 360 вкл./ч; /т — 1,2; 1,6„2; 2,5; 4; ПР— 15, 25, 40 и 60%.
В каталогах электрических машин приводятся данные для номинальных режимов 81, 82 и 83. Задача выбора электрической машины по мощности заключается в том, чтобы правильно сопоставить ее рабочий режим с номинальным, обеспечив максимальное использование выбранного двигателя по условиям нагревания.
1.6. Алгоритмы управления электроприводами, механизмами, агрегатами и комплексами 1.6.1. Математические модели и структура систем управления Основываясь на блочно-модульных принципах построения современных компьютерных систем управления электроприводами технологических агрегатов и комплексов (как в части технических средств, так и в части программных и алгоритмических средств) структурную схему системы управления можно представить в виде трехуровневой иерархической схемы (рис. 1.22). Нижний уровень (1) содержит взаимосвязанную электромагнитную подсистему ВЭП, входными переменными и, которой являются сигналы управления различными полупроводниковыми преобразователями, а выходными переменными йà — электромагнитные моменты (силы) электродвигателей.
Второй (2) уровень содержит взаимосвязанную механическую подсистему ВМП, имеющую обратные связи с ВЭП по цепям электромагнитной индукции. Выходными переменными ВМП являются переменные д, характеризующие движения механизмов (линейные и угловые перемещения, скорости, упругие силы и моменты). Подсистемы ВМП и ВЭП, рассматриваемые совместно, образуют взаимосвязанную электромеханическую систему ВЭМС. Третий (3) уровень содержит функциональную подсистему ФП, обеспечивающую формирование показателей качества е технологического процесса. Эти показатели являются выходными переменными технологического объекта ТО.
Для каждой из подсистем можно рассматривать соответствующие им регуляторы РВЭП, РВЭМС, РТО, находящиеся в межуровневой подчиненности в комплексе управления КУ вза- Г 1 то 1 \ Г ! ! 1 ! ! \ ! , 'вэм 1 Рис. 1.22 имосвязанной системы аналогично тому, как это имеет место в технологическом объекте управления ТОУ. В регуляторы поступают сигналы заданий переменных Фз, дз, ез и измеренные или вычисленные значения переменных. На каждую из подсистем действуют возмущениями,„/;, Я,.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
