有一台直流他励电动机,其铭牌数据如下:UN220V,PN=10KW,IN=52.2A,nN=2250r/min,Ra=0.274Ω,GDM2=4.9N·m2,折算
有一台直流他励电动机,其铭牌数据如下:UN220V,PN=10KW,IN=52.2A,nN=2250r/min,Ra=0.274Ω,GDM2=4.9N·m2,折算到电动机轴上的系统飞轮惯量GDL2=4.9N·m2,折算到电动机轴上的静负载转矩TL=0.5TN。用两段启动电阻进行启动,其中Rst1=1.35Ω,Rst2=0.49Ω。启动时的机械特性曲线如图所示,图中数据分别为:I1=2IN=2×52.2A=104.4A,I2=0.727IN=0.727×52.2A=38A:ni1=0,nx1=ni2=1538r/min,ns1=1812r/min,nx2=ni3=2093r/min,ns2=2192r/min,ns=2330r/min。试求各段启动过程的n=f(t)和Ia=f(t),并计算各段启动时间和总的启动时间。
1.先求出一些基本量
(1)电动机的电势常数
(2)电动机的转矩常数KtΦN=9.55KeΦN=9.55×0.0915N·m/A=0.874N·m/A
(3)负载电流
因为IL∝TL,而TL=0.5TN所以IL=0.5IN=0.5×52.2A=26.1A
(4)理想空载转速
2.求第一段启动时的n1=f(t)、Ia1=f(t)和启动时间tst1。
(1)机电时间常数
(2)第一段启动过程中转速n1的表达式为
(3)第一段启动过程中电流Ia1的表达式为
(4)转速n1由ni1=0启动到nx1=1538r/min时的启动时间
3.求第二段启动时的n2=f(t)、Ia2=f(t)和启动时间tst2
(1)机电时间常数
(2)第二段启动过程中转速n2的表达式为
(3)第二段启动过程中电流Ia2的表达式为
(4)转速n2由ni2=1538r/min启动到,nx2=2093r/min时的启动时间
4.求第三段启动时的n3=f(t)、Ia3=f(f)和启动时间tst3
(1)机电时间常数
(2)第三段启动过程中转速n3的表达式为
(3)第三段启动过程中电流Ia3的表达式为
(4)转速n3由ni3=2093r/min启动到,n=0.98ns时的启动时间tst3=4τm3=4×0.09s=0.36s
5.启动过程总的启动时间tst=tst1+tst2+tst3=(1.3+0.47+0.36)s=2.13s
整个启动过程的动特性如图所示。