Использование относительных единиц при расчете систем электроприводов

При различного рода расчетах нам иногда приходится сталкиваться с таким понятием как относительные единицы или в процентах. Они довольно часто используются при расчетах, где часто нужно проводить сравнение элементов с различными номинальными данными. Давайте рассмотрим что такое относительные единицы на примере системы электропривода.

Не всегда полученные непосредственные результаты могут служить объективным критерием для оценки преимуществ и недостатков сравниваемых вариантов. К примеру анализ пускового тока двигателей постоянного тока с различным номинальным напряжением не сможет дать точный ответ где условия пуска будут легче. Соответственно нельзя сделать заключение о величине пусковых сопротивлений на каждой ступени. Для избежания неопределенности целесообразней проводить расчеты не в абсолютных единицах (Вольты, Амперы и т.д.), а в относительных. Это позволит не проводит переходы от одних единиц к другим, от одних измерений к другим, а с помощью специально построенных кривых определять параметры двигателя непосредственно (необходимые для построения характеристик двигателя).

Чтобы выразить величину в относительных единицах необходимо ее абсолютное значение отнести к аналогичной величине, принятой за единицу.

Выбираться величины могут произвольно, но для систем электроприводов обычно используют номинальные: Uном – напряжение, Iном — ток, Mном — момент, rном – сопротивление обмоток, nном – обороты вала (об/мин).

Для асинхронных и синхронных электродвигателей nо – скорость вращения магнитного потока статора. Если рассматривается двигатель постоянного тока независимого возбуждения, то для данного типа двигателя nо – скорость идеального холостого хода.

Для удобства обозначения параметр  в относительных единицах будет обозначаться той же буквой, но с индексом о.е. или  для соотношения величины в процентах %.

Напряжение в относительных единицах и процентах:

Напряжение в относительных единицах и процентах

В асинхронных двигателях различают два напряжения номинальных: 1 – линейное статора, 2 – ЭДС неподвижного ротора.

Ток в о.е. и процентах:

Ток в относительных единицах и процентах

Номинальное сопротивление:

Номинальное сопротивление

В о.е. и %:

Сопротивление в относительных единицах и процентах

В асинхронных машинах под номинальным роторным сопротивлением понимают сопротивление каждой фазы роторной обмотки (вместе с добавочным сопротивлением, если используется машина с фазным ротором). Полное номинальное сопротивление ротора при соединении обмоток  в звезду:

Полное сопротивление ротора для соединения звездой

Где – E2ном – ЭДС неподвижного ротора, I2ном – номинальный ток ротора. Асинхронные машины как правило имеют1 . Для двигателей серии МТ 2. Исходя из этого иногда принимают 4 или:

Сопротивление ротора

Соотношение для сопротивлений ротора в случае соединения звездой:

Соотношения между соединениями звезда и треугольник

Соответственно значение момента электромашины в о.е. и %:

Момент двигателя в относительных единицах и процентах

Скорость вращения вала в о.е. и %:

Скорость двигателя в относительных единицах и процентах

Так как скорость идеального холостого хода стремится к бесконечности в таких машинах постоянного тока как последовательного и смешанного возбуждения, то для расчета скорости в о.е. и % за единицу измерения принимают скорость номинальную двигателя:

Скорость двигателей последовательного и смешанного возбуждения в относительных единицах и процентах

Скольжение асинхронных машин может быть выражено тоже через скорость в о.е. и процентах:

Скольжение асинхронных двигателей в относительных единицах и процентах

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Подтвердите, что Вы не бот — выберите человечка с поднятой рукой: