- •Раздел 3. Расчет динамики электропривода……….54
- •Задание на курсовое проектирование
- •Данные механизма для кратковременного режима работы:
- •Раздел 1. Выбор электрооборудования
- •1.1. Выбор электродвигателя
- •1.1.1. Определение режима работы электродвигателя
- •1.1.2. Расчет эквивалентного момента на валу электродвигателя
- •1.1.3. Определение необходимой скорости вращения электродвигателя
- •1.1.4. Определение мощности электродвигателя
- •1.1.5. Выбор электродвигателя по каталожным данным
- •1.1.6. Проверка электродвигателя по условию перегрузки
- •1.2. Выбор управляемого выпрямителя
- •1.2.1 Выбор управляемого выпрямителя
- •1.2.2. Выбор управляемого преобразователя
- •1.3. Выбор согласующего трасформатора
- •1.5. Выбор уравнительного реактора
- •1.6. Выбор тахогенератора
- •1.7. Расчет параметров системы «тиристор-ный выпрямитель - двигатель постоянного тока»
- •1.8. Обоснование необходимости применения замкнутой системы управления электроприводом
- •1.9. Выводы по разделу
- •Раздел 2. Расчет статики электропривода
- •2.1. Составление схем для расчета системы управления электроприводом [10]
- •2.1.1. Составление упрощенной принципиальной схемы
- •2.1.2. Составление функциональной схемы
- •2.1.3. Составление структурной схемы
- •2.2. Определение коэффициента обратной связи по скорости.
- •2.3. Определение максимального напряжения задатчика скорости
- •2.4. Определение коэффициента обратной связи по току [10]
- •2.6. Построение статической характеристики электропривода в замкнутой и разомкнутой системе управления [14]
- •2.7. Выводы по разделу
- •Раздел 3. Расчет динамики электропривода
- •3.1. Составление структурной схемы системы электропривода постоянного тока для расчета его динамики
- •3.2. Составление передаточных функций элементов
- •3.2.1. Составление передаточной функции двигателя постоянного тока [3,4]
- •3.2.3. Составление передаточной функции цепи обратной связи по скорости
- •3.3. Составление передаточной функции системы
- •Получим функцию вида
- •3.4. Проверка устойчивости системы электропривода
- •3.5. Синтез корректирующего устройства
- •3.6. Построение переходного процесса в системе электропривода
- •3.7. Оценка показателей качества
- •3.8. Выводы по разделу
1.1.5. Выбор электродвигателя по каталожным данным
Выбор двигателя по частоте вращения и по мощности
nном=2200 об/мин
Рном≥1478,51 Вт ; берем Рном=1500 Вт
Выбираем двигатель ПБСТ-32 с параметрами:
Uн=110 В , Iн=16 А , Мн=6,5 Н*м , Фн=3,25*10-3 Вб ,
КПД ηн=85,5 %
Момент инерции Jдв=0,026 кг*м2
Число витков обмотки якоря Wя=230
Сопротивление якоря при 15ºС Rя=0,15 Ом
Сопротивление добавочных полюсов при 15ºС Rдп=0,105 Ом
Число витков обмотки возбуждения Wов=1700
Сопротивление обмотки возбуждения при 15ºС Rов=186 Ом
Двигатели этой серии изготовляются независимого возбуждения, без стабилизирующей последовательной обмотки.
Они также допускают регулирование частоты вращения вверх от номинальной при кратковременных режимах, регулированием напряжения на якоре.
Условия охлаждения двигателей при снижении скорости не ухудшаются, поэтому допустимый по условиям нагрева момент при изменении скорости можно считать постоянным и равным номинальному моменту электродвигателя.
Двигатели изготавливают со встроенным тахогенератором типа TC-IM.
Двигатели и тахогенераторы должны допускать следующие средние повышения температуры обмоток и коллектора: 850C для двигателей постоянного тока с изоляцией класса В; 1050C для двигателей постоянного тока с изоляцией класса F.
1.1.6. Проверка электродвигателя по условию перегрузки
Для выполнения этой проверки необходимо рассчитать потребляемый ток двигателя.
В процессе работы двигатель не всегда работает на номинальную нагрузку, поэтому ток, протекающий по якорю двигателя, не всегда равен номинальному току двигателя.
Рабочий ток двигателя находиться из условия
Iпот=Mэкв / (k*Фном)
При расчетах электромеханических свойств двигателей k и Ф отдельно, как правило, не используются. Удобнее оперировать произведением этих величин k*Ф=С
Значение С, соответствующее номинальному значению тока возбуждения, а, следовательно, и потока, определяется по паспортным данным двигателя для установившегося номинального режим
ном
где С - конструктивный коэффициент двигателя;
Uном - номинальное напряжение двигателя, В;
IНОМ - номинальный ток двигателя, А;
Rяд - сопротивление якорной цепи двигателя, Ом;
ном -номинальная угловая скорость вращения двигателя, с-1
ном =nном /9,55=2200/9,55=230,38 с-1
Rяц=ßт (Rя+Rдп)+Rщ
Rщ=Uщ / Iном Uщ=2 В Rщ=0,125 Ом
ßт=1,32 -коэффициент нагрева
Rяц=1,32*(0,15+0,105)+0,125 =0,462 Ом
С=110/230,38 –16*0,462/230,38 =0,445
Iпот =Мэкв/С =7,81 /0,445 =17,54 А
Для того, чтобы двигатель не был перегружен и смог разогнаться до номинальной скорости, должно соблюдаться условие:
Мс мах - наибольший за рабочий цикл момент сопротивления на валу электродвигателя (приведенный к валу двигателя), h*m
Мmax=2,25*6,5=14,625 Н*м
Мс мах= Мmax / iп* ηП =240 /32*0,92 =8,15 Н*м
это условие соблюдается.