3.4 Оценка и сравнение выбора вариантов.

Рассмотрим следующие типы приводов:

-АИН – АД (Ψμ=Const)

-УВ – ДПТ

-АИТ – АД (векторное управление)

Для окончательного выбора типа привода используем «метод экспертных оценок».

₍₁₄₎

где _i – i-тый весовой коэффициент показателя качества,

q_k,i –показатель качества i-той характеристики для k-ого варианта

В качестве анализируемых характеристик рассматриваются:

- q₁– массогабаритные показатели ЭП,₁ = 2;

- q₂– надежность ЭП,₂ = 4;

- q₃– расход энергии за цикл ЭП,₃ = 4;

- q₄– величина капитальных затрат,₄ = 2;

- q₅– коэффициент полезного действия ЭП,₅ = 5;

- q₆– коэффициент мощности ЭП,₆ = 5;

- q₇– эксплутационные расходы ЭП,₇ = 3;

- q₈– простота наладки ЭП,₈ = 3.

- q₉– быстродействие ЭП,₁ = 5;

- q₁₀– точность ЭП,₁ = 5;

_{Для выделения характера значимости характеристики для достижения цели проектирования вводятся следующие значения весовых коэффициентов:}

_{5 – характеристика имеет определяющее значение для цели разработки;}

_{4 – значение очень большое, но не определяющее;}

_{3 – важное значение;}

_{2 – характеристику желательно учесть;}

_{1 – несущественно для цели разработки.}

_{Выбор наилучшего решения определяется вычислением суммы по (14).}

_{Расчет показателей выполняется в таблице 1 в среде Microsoft Excel. Оценочная диаграмма приводится на рисунке 4.}

Таблица 1 – Выбор привода

Рисунок 4 – Оценочная диаграмма

Таким образом расчёту подлежит вариант АИН-АД(Ψμ=Const)

4 Расчет силового электропривода.

4.1 Расчет параметров и выбор электропривода.

Для расчета мощности двигателя целесообразно использовать метод эквивалентного момента, который является производным от метода эквивалентного тока и дает удовлетворительные результаты в случае пропорциональности между током и моментом, причем коэффициент пропорциональности должен быть постоянным за весь цикл работы. Выражение эквивалентного момента:

(15)

(16)

βт, βп – коэффициенты ухудшения охлаждения при пусках, торможениях;

βо=0.55 – коэффициент ухудшения охлаждения при паузах, приведен в таблице 3.3 [1].

Из формул (19), (20) и нагрузочной диаграммы

(рисунок 4) определяем момент эквивалентный (Мэ):

В случае длительного режима нагрузки с постоянной нагрузкой на валу двигателя (не более 8% от его среднего значения), расчет ведем по максимальной нагрузке. При известной скорости двигателя, его мощность определяем по выражению:

(17)

K=1,05-1,2 – коэффициент учитывает дополнительную нагрузку, создаваемую динамическим моментом.

Т.к. ωобр> ωпр, то ωн=ωобр=Vобр/(60∙ ρ)= 372 (рад/с)

Из формулы (17):

Выбираем двигатель фирмыSiemensсерии 1LA9-207-2WAсо следующими параметрами:

n=3555 – скорость двигателя(об/мин);

η=92.4 – к.п.д.;

cosφ=0.88 – коэффициент мощности;

J=0.2 – момент инерции (Н*кг);

m=4050 – масса двигателя (кг);

μт=8.4 – кратность пускового тока;

Mн=100 – номинальный момент двигателя;

μп=2.7 – кратность пускового момента;

μм=3.7 – кратность критического момента;

Uн=380 – номинальное напряжение (В);

f=60 – частота сети (Гц).

Проверим двигатель на перегрузочную способность. Проверка двигателя по перегрузочной способности обычно выполняется после предварительного расчета мощности по нагреву и выбор двигателя. При проверке исходя из условия:

(18)

(19)

Из формулы (19):

Условие (18) выполняется, так как: 402≥127 (Н*м), данный двигатель подходит по перегрузочной способности.

Проверим двигатель по условию пуска:

(20)

Двигатель проходит по данному условию, так как:

270≥68 (Н*м).