ω

AR

T

ω

Ra

Ra+R

Opterećenje

ELEKTRIČNI POGONI

IME I PREZIME: Markićević TomislavBROJ INDEKSA: 35/15SMJER: Automatika

1. ZADATAK

Motor JSS sa nezavisnom pobudom, pušta se u rad sa dodatim otporom u kolu rotora čija je vrijednost takva da bi motor u ustaljenom stanju imao brzinu od 80 rad/s pri opterećenju na osovini od 90 Nm. Na raspolaganju nema drugih otpornika koji bi se još mogli uključiti u kolo rotora. Odrediti da li se može dopustiti promjena polariteta (U=-U) u cilju zaustavljanja. Ako može, izračunati moment motora (Mm) u trenutku zaustavljanja. Nominalni podaci motora: Un=440 V; Pn=16.5kW; Ian=44A; ωn=157rad/s; Ra=0.65Ω.

RJEŠENJE:

Kako je tekstom zadatka rečeno da se motor pušta u rad sa dodatim otporom u kolu armature, odmah se zaključuje da se radi o regulaciji brzine sa dodatim otporom. Regulacija naponom ili promjenom fluksa u ovom slučaju otpada. Kako je ustanovljen način regulacije, iz nominalnih

podataka od motora izračunava se (u ovom slučaju) konstanta :

Jednačina za moment motora glasi:

U konkretnom slučaju jednačina dobija oblik:

, iz jednačine se dobija tražena otpornost dodatog otpora: .

Na sici ispod je prikazana karakteristika motora JSS:

1

M

ω

AR

T

ωA

RaRa+R

BR

CRT

MB

M

Opterećenje

Dakle, nakon promjene polariteta napona napajanja MJSS sa Un na –Un ,dobija se sledeća karakteristika koja je data na slici ispod:

Za radnu tačku B određuje se moment:

Kako se električne veličine mjenjaju trenutno, isto se ne može reći za mehaničke. Naime kako se polaritet napona promjenio, brzina je ostala ista kao što je bila u radnoj tački A. Dakle, moment u novoj radnoj tački B je:

Sad se postavlja pitanje, dali ovo MJSS moze da izdrži? Odgovor se traži preko jednačine za moment, koja glasi:

Kako je poznat moment u radnoj tački B, određuje se struja koja teče kroz motor.

Za MJSS je poznato da može da podnese struju koja je dva puta veća od nominalne(Imax=2Ian) zbog četkica koje se nalaze na rotoru tj. kolektoru, i koje su jako osjetljive na velike struje. Zato odgovor na postavljeno pitanje je, MJSS NE MOŽE da izdrži naglu promijenu polariteta u cilju zaustavljanja.Analizirajmo radnu tačku C. Sa slike se vidi da u radnoj tački C, ω=0 (rotor motora se zaustavio), pa se dobija da je moment u trnutku zaustavljanja:

2

M

AR

T

Usr=163.6Usr=139.52

CRTOpterećenje M=90Nm

2. ZADATAK

MJSS sa nezavisnom pobudom i nominalnim podacima Pn=15kW; Un=230V; Ian=77A; ωn=157rad/s; Ra=0.22Ω , koristi se za pokretanje dizalice. Motor se napaja preko ispravljača (slika na postavci zadatka). Koristi se transformator sa nultom tačkom i sa induktivnim otporom po fazi XT=0.7Ω i naponom U2f=230V. U kolu motora je prigušnica koja obezbijeđuje konstantu struju i čiji je aktivni otpor RL=0.2Ω. Naći vrijednost napona napajanja motora i ugao paljenja tiristora α pri kojem će motor pri brzini od 100rad/s, a pri momentu Me1=90Nm. Takođe odrediti koji će razvijati motor u trenutku kad se ugao paljenja podesi na α=58˚ i brzinu novog ustaljenog stanja, ako se opterećenje nije promijenilo. Skicirati karakteristike i obilježiti karakteristične tačke na njima.

RJEŠENJE:

Iz jednačine za srednju vrijednost napona na tiristorskom ispravljaču, dobija se napon koji je na priključnim krajevima MJSS.

Dalje se dobija:

Iz nominalnih podataka određuje se konstanta:

Iz jednačine za moment:

Za dobijenu vrijednost napona Usr, koja se vrati u početnu jednačinu sa početka i dobija se:

Određivanje momenta motora kad se ugao paljenja tiristora postavi na α=58˚. Očigledno je kad se α=46.3˚ poveća na α=58˚ jasno je da će se i Usr smanjiti kao i struja Ia koju motor uzima iz mreže. Predstavimo to i grafički:

3

M

ωωA

BRTMB

Postavljaju se jednačine:

Nakon određivanja napona Usr ,u novoj radnoj tački B određuje se moment i struja iz već postavljenih jednačina:

Ustaljeno stanje se dobija kad motor pređe u radnu tačku C, za koju važi sledeće:

I konačno, brzina motora u ustaljenom stanju (u radnoj tački C) iznosi:

4