- •Методические указания
- •1.Основное уравнение движения электропривода.
- •2.Основные понятия об устойчивости электропривода.
- •3.Определение времени пуска и торможения электропривода
- •4.Тепловые режимы работы электропривода. Особенности расчета и выбора мощности электродвигателей в различных тепловых режимах.
- •5.Тепловые режимы работы электропривода. Расчет и выбор мощности электродвигателей для кратковременного режима работы.
- •6.Расчет нагрузочных диаграмм и тахограмм.
- •7.Способы проверки двигателей на нагрев и перегрузочную способность, пересчет мощность двигателей на стандартную пв.
- •8.Расчет и выбор мощности двигателей при длительном режиме работы
- •I. Нагрузка продолжительная неизменная.
- •II. Нагрузка продолжительная переменная.
- •1) Метод средних потерь
- •9.Продолжительность включения (пв). Пересчет мощности двигателя на стандартную пв. Проверка двигателя на нагрев и перегрузочную способность.
- •10.Механические характеристики двигателей постоянного тока последовательного возбуждения.
- •11.Способы торможения двигателей постоянного тока последовательного возбуждения.
- •12.Способы регулирования скорости двигателей постоянного тока независимого возбуждения.
- •13.Способы регулирования скорости двигателей постоянного тока независимого возбуждения.
- •14.Основные показатели регулирования скорости электродвигателей. Способы регулирования скорости электродвигателей постоянного тока последовательного возбуждения.
- •15.Расчет тормозных сопротивлений двигателя постоянного тока независимого возбуждения (rдт, rп).
- •16.Расчет пусковых сопротивлений в приводах с двигателями постоянного тока последовательного возбуждения.
- •17.Расчет пусковых сопротивлений в приводах с двигателями постоянного тока независимого возбуждения.
- •18.Регулирование скорости двигателей постоянного тока независимого возбуждения при шунтировании обмотки якоря и включении последовательного сопротивления.
- •19.Каскадные схемы включения ад. Регулирование скорости асинхронных двигателей в системе авк.
- •20.Расчет ступени противовключения для асинхронного двигателя.
- •21.Торможение асинхронного двигателя противовключением.
- •22.Регулирование скорости асинхронных двигателей.
- •23.Расчет пусковых сопротивлений асинхронных двигателей.
- •24.Регулирование скорости электродвигателей в системе г-д. Механические характеристики системы г-д. Диапазоны регулирования.
- •25.Динамическое торможение электродвигателей постоянного и переменного тока. Расчет механических характеристик.
- •26.Регулирование скорости путем шунтирования обмотки якоря.
- •27.Расчет и выбор основного электрооборудования вентильного электропривода.
- •28.Механические характеристики вентильного электропривода.
- •29.Основные характеристики вентильного электропривода. Расчет сквозных (регулировочных) характеристик тиристорных преобразователей.
- •30.Выпрямительный и инверторный режим работы тиристорного электропривода постоянного тока.
- •31.Управление выпрямленным напряжением в системе тп-д.
- •32.Регулирование скорости двигателей в системе тп-д. Расчет механических характеристик.
- •33.Регулирование выпрямленного напряжения в системе тп-д.
- •34.Энергетические характеристики системы тп-д
- •35.Системы тпч-ад
- •36.Регулирование скорости в системе тпч-ад
- •37.Регулирование скорости в системе тпч-сд.
- •38.Переходные процессы при пуске двигателя
- •39.Механические характеристики синхронных двигателей. Пуск в ход и торможение синхронных двигателей.
- •40.Особенности пуска синхронных двигателей. Разновидности схем пуска синхронных двигателей.
6.Расчет нагрузочных диаграмм и тахограмм.
Все расчеты по построению нагрузочной диаграммы проводятся по уравнению движения электропривода ,
где: - момент развиваемый двигателем;
- момент статических сил механизма;
- момент, необходимый для изменения кинетической энергии во вращающихся и движущихся частях электромеханической системы.
Знаки перед моментами учитывают режим работы привода (пуск, торможение, установившееся движение) и вид статического момента (активный, реактивный).
Уравнение движения при пуске будет иметь вид ,
Момент инерции двигателя .
Суммарный момент инерции механизма состоит из момента инерции двигателя и момента инерции механической части механизма .
Номинальная угловая скорость равна: .
Номинальный момент двигателя равен .
Значения скорости и момента в установившемся режиме работы механизма рассчитывают исходя из скорости рабочего органа, коэффициента передачи редуктора и КПД , .
Расчет скорости и моментов в пусковых режимах определяется по следующей методике:
Момент пусковой ;
Отсюда определяется динамический момент , это же значение можно принять и при торможении.
Время пуска и торможения в этом случае рассчитываются по уравнению: .
Тахограмма и нагрузочная диаграмма пуска, работы на установившейся скорости и торможения представлены на рисунке.
7.Способы проверки двигателей на нагрев и перегрузочную способность, пересчет мощность двигателей на стандартную пв.
При проверке по нагреву для двигателей с принудительной вентиляцией вычисляется эквивалентные величины: момент, ток или мощность и сравниваются с номинальными величинами выбранного двигателя. Причем считается, что двигатель проходит по нагреву, если: , , .
Где:
;
;
.
Для двигателей с самовентиляцией, у которых эффективность охлаждения зависит от частоты вращения, при определении расчетного значения продолжительности включения ПВ необходимо учитывать ухудшение охлаждения при пуске и во время паузы (остановки) введением коэффициентов и при расчете продолжительности цикла:
.
При пуске, торможении и остановке для асинхронных двигателей ; ; Для двигателей постоянного тока ; .
Если и не выделены на нагрузочной диаграмме, продолжительность цикла определяют по формуле: , где .
При проверке на перегрузочную способность значение максимального момента на валу двигателя за время цикла работы сравнивается со значением номинального момента двигателя, причем:
,
где: – перегрузочная способность двигателя (указывается в справочнике).
Относительная продолжительность включения (ПВ) – отношение времени работы к времени цикла, взятое в процентах:
,
где: – продолжительность работы, с;
– продолжительность паузы, с.
Действующим стандартом предусмотрены номинальные повторно-кратковременные режимы с ПВ 15, 25, 40 и 60 % (для продолжительного режима ПВ=100%). В условном обозначении величину ПВ указывают как S3-40%.
При необходимости выбора мощности двигателя для других значений , например относительно ПВ=100%, следует воспользоваться формулой:
.
8.Расчет и выбор мощности двигателей при длительном режиме работы
Выбор мощности производиться по разному для разных видов нагрузок:
I. Нагрузка продолжительная неизменная.
Расчетная мощность определяется по формуле:
,
где: – КПД механизма с учетом редуктора;
– требуемая частота вращения вала двигателя (об/мин);
требуемая величина статического момента на валу двигателя (Нм).
Затем по каталогу на предварительно выбранную серию двигателей определяется типоразмер двигателя с большим ближайшим значением номинальной мощности требуемой частоты вращения .