Лабораторна робота № 2 Дослідження перехідних процесів приводу з асинхронним електродвигуном

Мета роботи: визначити перехідні характеристики електродвигуна приводу верстата при його пуску та реверсі

Процеси пуску та реверсу електродвигуна супроводжуються інтенсивними коливаннями рушійного моменту, пікові значення якого можуть в декілька разів перевищувати значення номінального моменту. З цим явищем необхідно рахуватися при проектуванні механізмів, що приводяться від асинхронного електродвигуна, зокрема, для коробок швидкостей. Значення рушійного моменту необхідно враховувати при розрахунку механізму на міцність та довговічність.

Рівняння моделі:

;

;

,

де  - кутова швидкість ротору; _о – кутова частота мережі живлення; М_д – рушійний момент; М_с – момент сил опору; М_к – критичний момент;  - допоміжна змінна, що має розмір моменту; Т_е – електромагнітні постійна часу; J – момент інерції ротору; р – число пар полюсів.

Вихідні дані електродвигуна повинні включати в себе: тип; номінальну потужність Р_н; синхронну n_o та номінальну n_н частоти обертання; маховий момент ротору; кругову частоту мережі живлення; відношення максимального моменту до номінального .

В лабораторній роботі прийняти: Т_е = 0,04  0,06 с; _о = 314 с^-1; М_с = 0; критичний момент дорівнює максимально допустимому моменту двигуна; момент інерції ротору дорівнює маховому моменту ротору. Введемо допоміжні змінні: Х₀ = ; Х₁ = М_д; Х₂ = . Рекомендовані параметри інтегрування: число точок l = 2000; тривалість процесу _і = 3 с.

Складаємо вектор початкових умов: ,

при пуску  = 0; М_д = 0;  = 2М_к.

при реверсі  = _о; М_д = 2М_к;  = 2М_к.

Вектор правих частин рівнянь математичної моделі:

Процедура чисельного інтегрування відбувається методом Рунге – Кутта 4-го порядку: , де Z – матриця допоміжних змінних.

Приклад побудови пускових характеристик в системі Mathcad:

Завдання на лабораторну роботу

1. Скласти в системі Mathcad модель приводу з асинхронним електродвигуном згідно з варіантами табл. 2.1.

Таблиця 2.1

№ вар.	Модель	Номін. потужн., кВт	Синхр. частота, хв^-1	Номін. частота, хв^-1	Коеф. макс. моменту	Маховий. момент ротору, Нм^2
1	4АН355M12УЗ	110	490	500	1,8	110
2	4АН355S10УЗ	110	590	600	1,8	96,8
3	4АН315M8УЗ	132	735	750	1,9	70
4	4АН315S6УЗ	132	985	1000	2,0	44,5
5	4АН280M4УЗ	160	1470	1500	2,0	21,3
6	4АН250M2УЗ	132	2945	3000	2,2	4,95
7	4АН315S12УЗ	55	490	500	1,8	56,3
8	4АН280M10УЗ	55	585	600	1,8	37,5
9	4АН200M8УЗ	22	730	750	2,0	4,9
10	4АН200L6УЗ	37	980	1000	2,1	4,3
11	4АН200M4УЗ	45	1475	1500	2,5	3,45
12	4АН200L2УЗ	75	2940	3000	2,5	1,9
13	4АН355S12УЗ	90	490	500	1,8	96,8
14	4АН315S10УЗ	75	590	600	1,8	56,3
15	4АН280S8УЗ	75	735	750	1,9	30
16	4АН250S6УЗ	55	985	1000	2,0	10,9
17	4АН200L4УЗ	55	1475	1500	2,5	4,23
18	4АН180S2УЗ	37	2945	3000	2,2	0,8
19	4АН315M12УЗ	75	490	500	1,8	66,3
20	4АН315M10УЗ	90	590	600	1,8	66,3
21	4АН250S8УЗ	45	740	750	1,9	11,9
22	4АН280S6УЗ	90	980	1000	2,0	25
23	4АН280S4УЗ	132	1470	1500	2,0	18,3
24	4АН315M2УЗ	250	2970	3000	2,1	17
25	4АН355M10УЗ	132	590	600	1,8	110
26	4АН355S8УЗ	160	740	750	1,9	97,5
27	4АН355M6УЗ	250	985	1000	2,0	95
28	4АН355S4УЗ	315	1485	1500	2,0	57,5
29	4АН355M2УЗ	400	2970	3000	2,1	28,5
30	4АН160S2УЗ	22	2915	3000	2,2	0,425

2. Побудувати графіки перехідних процесів в приводі.

3. Пояснити одержані залежності.