Лабораторна робота № 2 Тема: визначення моменту інерції електродвигуна.

1. Вступ

Момент інерції двигуна є важливою складовою частиною рівняння руху приводу, що робить істотний вплив на динаміку електроприводу.

Зазвичай момент інерції задається в каталогах на двигуни, хоча він може бути розрахований по заданих геометричних розмірах ротора і його масі або визначений експериментально.

Визначення моменту інерції двигуна в лабораторних умовах дозволяє оцінити вплив його на перехідний процес приводу при зупинці і окрім, того закріплює знання студентів по механіці електроприводу, показує можливості практичного використання рівняння руху приводу.

2. Мета заняття

Спільною кінцевою метою лабораторного заняття є: на основі теоретичних знань, отриманих на лекціях, сформувати уміння використання основного рівняння руху електроприводу, а також практичні навички визначення моменту інерції двигуна.

Ці знання, уміння і навички потрібні при проектуванні різних машин і механізмів, а також при виконанні експериментальних і експлуатаційних робіт з ними.

2. Завдання на самопідготовку до лабораторної роботи

Студенти після самопідготовки повинні відтворювати матеріал по даній темі, знати наступні питання.

1. Основне рівняння руху приводу і його складові частини.

2. У яких режимах знаходиться електрифікований агрегат якщо:

M - Mc>0; M - Mc<0; M=Mc

3. Що є моментом інерції і його фізичним сенсом.

4. Як, виходячи з основного рівняння руху, визначити брешемо зупинки електроприводу?

5. Як визначити момент інерції двигуна?

2.4. Матеріал для самопідготовки (короткі теоретичні положення)

При самопідготовці рекомендується вивчити матеріал теми спільно з вказаною літературою [1-4].

1. Основне рівняння руху приводу - це рівняння механічної рівноваги системи, що описується вираженням

де M - момент, що розвивається двигуном (момент на валу машини);

Mc - статичний момент, що створюється силами опору руху;

динамічний момент, викликаний силами інерції, що виникають в усіх частинах системи, що рухаються, двигун - робоча машина. Складові частини динамічного моменту - момент інерції - j; кутова швидкість ω і час t.

2. Якщо М - Мс> О, то права частина основного рівняння руху також більше нуля або 𝑑𝜔/𝑑𝑡 > 0 Тому можна затверджувати, що система здійснює прискорений рух. Аналогічні роздуми доводять, що при М – Мс < 0 - рух уповільнений, а при М – Мо = 0 - рівномірне (чи стан спокою).

2.4.3 Момент інерції тіла, що рухається, залежить від його маси і геометричних розмірів : 𝑗=𝑚𝑝2,де m - маса того, що обертається тіла; ρ² - радіус інерції. Момент інерції j при обертанні, аналогічної масі при поступальній ході, є мірою інерції

2.4.4. При необхідності визначити час зупинки приводу, основне рівняння вирішують відносно dt і інтегрують по

швидкості. Підставивши замість М значення гальмівного моменту MT, що розвивається двигуном (тобто. М=- МT) в рівняння руху привода 𝑑𝑡=𝑑𝜔−𝑀𝑇−𝑀𝐶𝑗, можна записати

де 𝜔_нач - початкове значення швидкості обертання двигуна.

У разі вільного вибігання - коли двигун після відключення рухається по інерції і зупиняється лише за рахунок сил тертя (при цьому Мт = 0), вважаючи при цьому сили опору руху постійними (тобто. Мс= const ), маємо

2.4.5. Отримане в п.2.4.4 вираження дозволяє визначити момент інерції. Так, за умови постійності моменту опору в період вільного вибігання маємо