1. Расчет и анализ самозапуска двигателей механизмов собственных нужд

1.1. Построение моментных характеристик двигателя и механизма.

Моментную характеристику электродвигателя можно построить по каталожным данным:

пусковой момент:

,

максимальный момент:

,

номинальный момент:

,

синхронный момент:

,

Для большей определенности характеристики можно приближенно определить еще одну промежуточную точку при скольжении по формуле:

Применение данной формулы допустимо, если в каталогах на двигатель не даны значения моментов при различных скольжениях.

В общем виде характеристика механизма выражается следующей формулой:

где – коэффициент загрузки, в относительных единицах равный рабочему моменту механизма, о.е.; – скольжение в относительных единицах, о.е.; – показатель степени, характеризующий тип механизма (в данном случае тягодутьевая установка).

Рассчитаем значения момента механизма от скольжения. Результаты расчета сведем в таблицу 3.

Таблица 3. Результаты расчета по зависимости момента механизма от скольжения.

, о.е.	, о.е.
0	1
0,1	0,81
0,2	0,64
0,3	0,49
0,4	0,36
0,5	0,25
0,6	0,16
0,7	0,09
0,8	0,04
0,9	0,01
1	0

Данная формула предполагает, что для многих механизмов моментная характеристика исходит из начала координат и начальный момент сопротивления равен нулю. Формула используется для приближенного построения момента характеристик механизма.

Моментные характеристики двигателя и механизма приведены на рис. П.1.

2. Расчет выбега электродвигателя с механизмом.

Задача расчета – определение скорости (или скольжения) в конце заданного времени перерыва питания (5 с). Это начальная скорость для последующего процесса самозапуска после восстановления нормального электропитания двигателей.

В общем случае выбег (торможение) происходит при любом снижении напряжения, при этом процесс выбега во времени выражается тем же уравнением движения, что и процесс пуска:

где – напряжение на двигателе в процессе самозапуска, о.е.; – механическая постоянная двигателя с механизмом, с.

Механическая постоянная двигателя с механизмом определяется по каталожным данным с использованием выражения:

Моменты характеристики двигателя и механизма являются не линейными функциями скорости, поэтому уравнение (2) может быть решено только графоаналитическим способом.

В частном случае, когда при выбеге напряжение двигателя ( ) равно нулю и характеристику механизма можно выразить степенной функцией, уравнения движения можно проинтегрировать аналитически и получить решение в следующем общем виде:

где – коэффициент загрузки двигателя перед выбегом.

При :

Рассчитаем значения скорости вращения двигателя при выбеге для нескольких временных интервалов. Результаты расчета сведем в таблицу 4.

Таблица 4. Результаты расчета по выбегу электродвигателя.

	, о.е.
0	0,989
1	0,926
2	0,871
3	0,821
4	0,777
5	0,738
6	0,702
7	0,67
8	0,64
9	0,613
10	0,589

По данным таблицы 4 построим кривую выбега электродвигателя.

Рисунок 1. Кривая выбега электродвигателя.