Proiect sisteme de acționări electrice

Date de proiectare – Nr. 6

Maşină MCM 812;

Puterea : P [KW]=44;

Tensiunea nominală: U_n=440 [V];

Curentul nominal: I_n=188 [A];

Turaţia:n_n=610 [rot/min];

Turaţia maximă:n_max=1300 [rot/min];

Puterea de excitaţie: P_exc=2000 [W];

Cerinţele procesului de pornire sunt:

În timpul pornirii se folosesc 3 trepte de rezistenţă care asigură aceleaşi valori minime şi maxime pentru curentul rotoric, pe toată durata procesului de pornire.

Valoarea minimă a curentului rotoric este de: I_Am=1.1∙I_n , motorul se găseşte la o distanţă de 10 metri faţă de tabloul electric de alimentare cu energie.

Schema de acţionare electrică va permite funcţionarea motorului în ambele sensuri de rotaţie. Se cere:

Determinarea caracteristicilor mecanice naturale şi ale procesului de pornire;

Determinarea valorilor extreme ale curentului de pornire;

Determinarea valorilor vitezei şi turaţiei pe parcursul procesului de pornire;

Determinarea valorilor timpilor de scoatere din circuit a rezistenţelor de pornire

Schema de acţionare electrică de forţă şi de comandă;

Dimensionarea elementelor schemei de acţionare electrică;

Simularea funcţionării schemei de acţionare electrică şi reprezentarea acestuia în timp;

Folosirea programelor de proiectare asistată de calculator pentru dimensionarea circuitelor electrice.

Memoriu de prezentare: descrierea funcţionării schemei.

Breviar de calcul.

Determinarea caracteristicilor mecanice naturale şi ale procesului de pornire:

Viteza unghiulară:

Ω_n=(2∙π∙n_n)/60=(2∙3.14∙610)/60=3830.8/60=63.85 rad/s

Cuplul mecanic:

P_n=(M_n∙n_n)/9550 [Kw]⇒M_n=(P_n∙9550)/n_n =(9550∙44)/610=420200/610=688.85 [Nm]

Ecuaţia caracteristicii mecanice în regim stabilizat pentru maşina de c.c. este:

U_A=R_A∙I_A+K∅Ω

Ecuaţia caracteristicii mecanice naturale a maşinii de c.c. :

Ω=U_A/(K∅)-R_A/(K∅)^2 ∙M , unde Mn=K∅nI_n ⇒K∅n=M_n/I_n =688.85/188=3.66

Ω_n=U_An/〖Kϕ〗_n -R_A/(〖Kϕ〗_n )^2 ∙M_n ⇒63.85=440/3,66-(688.85∙R_A)/(3.66)^2 ∙688.85

63.85=120.22-51.42∙R_A⇒51.42R_A=120.22-63.85

51.42R_A=56.37 ⇒R_A=56.37/51.42=1.096≈1.1 Ω

Ω_0=U_A/(K∅)=440/3.66=120.22 rot/min

Viteza unghiulară maximă este:

Ω_max=(2∙π∙n_max)/60=(2∙3.14∙1300)/60=8164/60=136.06 [rad/s]

Caracteristica mecanică naturală pentru maşina de curent continuu în cazul în care fluxul este constant.

Randamentul:

η=P_U/P_C ; P_C=U_n∙I_n+P_excitaţie=440∙188+2000=82720+2000=84720 W;

P_C=84720 W=84.72 KW ⟹η=44/84.72=0.51=51%

Caracteristica mecanică naturală pentru maşina de c.c. în cazul n=f(M);

Caracteristica mecanică a pornirii reostatice a maşinii de curent continuu cu excitaţie independentă Ω=f(I) este: