Расчет и построение нагрузочных диаграмм электропривода

Статический момент, приведенный к скорости вала двигателя, определяется по формуле:

(4.15)

где М₀ – момент потерь холостого хода электродвигателя;

i_р – передаточное число редуктора;

η _р – К.П.Д. редуктора.

 

 

 

Величиной М₀ пренебрегаем в виду ее малости. Так как привод безредукторный, то формула (4.15) принимает вид:

(4.16)

Электромагнитный момент двигателя равен сумме статического и динамического моментов:

(4.17)

где

(4.18)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Рассчитаем динамические моменты:

Н× м

Н× м

Н× м

Н× м

Н× м

Н× м

Н× м

Н× м

Н× м

Н× м

 

Н× м

Н× м

Н× м

Зная статический и динамический моменты на каждом участке рабочего цикла, по формуле (4.17) определяем электромагнитный момент:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Нагрузочные диаграммы М_с(t) и М(t) представлены на чертежах СУ01.6.091401.ТЧ1.1, СУ01.6.091401.ТЧ3.1.

Поскольку применяется двухзонное регулирование скорости ДПТ, то при ослаблении магнитного потока двигателя нарушается прямая пропорциональность между моментом и током якоря. Поэтому, кроме упрощенной нагрузочной диаграммы М(t), необходимо построить упрощенную токовую диаграмму I(t). При скорости, равной или меньшей номинальной (ω ≤ ω _н), ток якоря двигателя определяется соотношением:

(4.19)

Конструктивный коэффициент kФ = М /I (4.20)

 

При скорости, выше номинальной, ток двигателя определяется по формуле:

(4.21)

 

Определяем значения ω _н и k∙ Ф_н:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Теперь, используя формулы (4.19) и (4.21), определяем значение тока на каждом участке рабочего цикла. Нагрузочная диаграмма I(t) представлена на чертеже СУ01.6.091401.ТЧ4.1

А

А

А

А

А

А

А

А

А

А

А

А

А

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

4.8 Проверка двигателя по перегрузке и по условиям пуска

На основании построенных нагрузочных диаграмм производится проверка двигателя на перегрузку. Двигатель проходит по перегрузочной способности, если выполняются условия:

М ≤ М_доп (4.22)

и

I ≤ I_доп (4.23)

на протяжении всего рабочего цикла работы ЭП. Здесь М и I – значения момента и тока из нагрузочных диаграмм; М_доп и I_доп – максимально допустимые значения момента и тока выбранного двигателя.

В качестве М берем максимальный момент за время работы в рабочем цикле.

М = М₅=

Для ДПТ известна перегрузочная способность по току, поэтому:

I_доп = λ _I ∙ I_н (4.24)

I_доп = 2, 0 ∙ 550 = 1100 А

В качестве I берем максимальный ток за время работы в рабочем цикле.

I = I₅ =

 

Двигатель проходит по перегрузочной способности, т.к. выполняются условия (4.22) и (4.23).

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Проверка по пусковому моменту

Смысл этой проверки состоит в том, что проверяется физическая реализуемость процесса пуска ЭП из неподвижного состояния. Необходимо проверить выполнение условия:

М_П > М_С.ТР (4.25)

где М_П – пусковой момент двигателя;

М_С.ТР – значение статического момента при трогании механизма из неподвижного состояния (момент трогания).

Так как пуск двигателя совершается на холостом ходу, то момент М_С.ТР имеет малое значение, т.е. можно сделать вывод, что М_П > М_С.ТР. По пусковому моменту двигатель проходит. Теперь двигатель нужно проверить по условиям нагревания (по температурному режиму).