Вибір генератора і його приводного асинхронного двигуна

Дослідження системи генератор – двигун (Д–Г). Опис схеми Г–Д

 

Схема управління і силова частина системи генератор – двигун (рис. 1) передбачає дві робочі швидкості обертання двигуна М1: основну (номінальну) w_н і допоміжну, рівну 0,5w_н. Управління системою здійснюється за допомогою командоапарату S5, що має п'ять положень. У положенні 1 двигун М1 працює на головній характеристиці; переведення командоапарату S5 в положення 2 забезпечує обертання двигуна на допоміжній швидкості.

У положенні 3 обмотку збудження генератора LG1.2 відключено. У положеннях 4 і 5 двигун М1 обертається в протилежному напрямі (реверс) відповідно із швидкістю 0,5 w_н та w_н При номінальній швидкості обертання електродвигуна М1 в коло збудження генератора LG1.2 вводяться резистори R1 і R2 при допоміжній швидкості – R1, R2, R3. Пуск електродвигуна здійснюється з форсуванням збудження генератора шляхом закорочування на час перехідного процесу резисторів R2 і R3 контактами контактора К5. Виключення форсування виконується за допомогою реле напруги К6 і К7, підключених на шини генера-тора G1 і налаштованих на напругу, відповідну значенню вибраної швидкості двигуна. Зупинка електродвигуна відбувається при переміщенні командоапарату в положення 3, при цьому зменшення енергії магнітного поля збудження генера-тора відбувається в контурі "обмотка збудження LG1.2 - розрядний резистор R4".

Схема забезпечує захист електроприводу від:

- зниження струму збудження двигуна більше ніж допустимий за допомогою реле переривання поля К9;

- перевищення напруги генератора більше допустимого значення - реле К8;

- захист за максимальним струмом - реле К11;

- нульовий захист (від самозапуску після короткочасного зникнення напру-ги) - реле К1.

Всі реле захисту діють на реле нульового захисту, яке вимикає обмотку збудження генератора.

Вибір генератора і його приводного асинхронного двигуна

 

Вибір генератора проводять за номінальними даними двигуна, при цьому номінальна напруга генератора повинна дещо (на 5%) перевищувати номі-нальну напругу двигуна, а номінальний струм генератора повинен бути більше номінального струму двигуна.

Технічні дані генераторів і їх характеристики намагнічення обраного генератора П62 в таблиці 2.1.

Таблиця 2.1 – Технічні дані обраного генератора

Тип генератора	I н	wя	Rя	wзп	Rзп	wзн	Rзн
	А	-	Ом	-	Ом	-	Ом
П102			0,0095		0,00105		32,9

 

де I _н – номінальний струм;

R_я, w_я - опір й число витків обмотки якоря;

R_зп, w_зп - опір й число витків на полюсі обмотки послідовного збудження;

R_зн, w_зн - опір й число витків на полюсі обмотки незалежного збудження;

U _н =230 В;

n_н =1450 об/хв;

2р=4;

2а=2.

Дані для побудови кривих намагнічення генератора в таблиці 2.2.

Таблиця 2.2 – Дані для побудови кривої намагнічування генератора

П102	F, A
Ф, Вб	0,0085	0,0167	0,024	0,0305	0,034	0,0385	0,041

 

Будуємо характеристику намагнічування генератора за допомогою програми Excel. Характеристика зображена на рисунке 2.1.

Розраховуємо і будуємо характеристику холостого ходу генератора Е_г = f (I _вг) за номінальної швидкості обертання генератора w_{г =} w_гн. ЕРС генератора визначається з кривої його намагнічування:

 

E _г=k_г w _г Ф_г; (2.1)

де k_г – конструктивний коефіцієнт;

Ф_г – потік збудження, Вб;

w _г – кутова швидкість обертання, рад/с.

 

(2.2)

де Wя – число витків обмотки якоря генератора;

р – число пар полюсів збудження;

а – число паралельних гілок обмотки якоря.

 

Струм збудження генератора:

(2.3)

де F – намагнічуюча сила, А;

Wоз – число витків обмотки збудження генератора.

E _г=

подальші результати розрахунку та E _г приведені в таблиці 2.3, що розрахована в програмі Excel. Графік Е_г = f (I _вг) приведений на рис. 2.2.

 

Таблиця 2.2 – Результати розрахунків струму і ЕРС збудження генератора

 

Iвг, А		0,94	1,88	2,82	3,76	4,71	6,59	8,47
Eг, В		113,41	222,83	320,23	406,96	453,66	513,70	547,06