
- •2 Расчетная часть
- •3 Графическая часть
- •3.3 Нагрузочная диаграмма исполнительного механизма.
- •1 Определение приведенных значений статических моментов и момента инерции исполнительного механизма
- •2 Определение предварительной мощности двигателя и выбор его по каталогу
- •3 Расчет сопротивлений ступеней пускового резистора
- •4 Расчет схемы динамического торможения
- •5 Расчет и построение электромеханических и механических характеристик электродвигателя
- •5.1 Естественная электромеханическая характеристика
- •5.2 Механические характеристики в двигательном режиме
- •5.3 Механические характеристики в тормозном режиме
- •6 Расчет переходных процессов
- •6.1 Расчет переходных процессов при пуске электродвигателя
- •6.2 Расчет переходных процессов при изменении нагрузки
- •6.3 Расчет переходных процессов при динамическом торможении
- •7 Проверка предварительно выбранного двигателя по нагреву и перегрузке
- •8 Выбор резисторов
- •9 Расчет потерь энергии в двигателе и внешнем сопротивлении
- •9.1 Расчет потерь энергии при пуске
- •9.2 Расчет потерь энергии при торможении
- •Определение перегрузочных способностей двигателя при изменении параметров питающей сети
- •10.1 Перегрузочная способность двигателя при снижении напряжения сети на 15%
- •10.2 Перегрузочная способность двигателя при снижении частоты сети на 5%
- •11 Разработка принципиальной электрической схемы
- •12 Выбор аппаратуры управления и защиты
- •Заключение
- •Список литературы
5.2 Механические характеристики в двигательном режиме
Естественная механическая характеристика была рассчитана нами ранее в пункте 3.
Критическое скольжение на искусственных характеристиках
,
(5.2)
,
(5.3)
.
(5.4)
Тогда, с учетом (3.1) и (3.2) первая, вторая и третья искусственные характеристики будут определяться соответственно выражениями
,
(5.5)
,(5.6)
Задаваясь
значениями скольжения от 1 до 0, находим
соответствующие значения момента и
угловой скорости. Результаты
вычислений заносим в таблицу 3.
Характеристики изображены на на рисунке
5.
Полученные механические характеристики полностью совпадают с расчетной пусковой диаграммой при пиковом и переключающем моментах. Отсюда следует, что расчет пусковых сопротивлений в пункте 3 был произведен правильно.
5.3 Механические характеристики в тормозном режиме
Расчет механической характеристики ведем по методике, изложенной в [1], используя следующую формулу
,
(5.8)
где Мк_дт – максимальный момент при динамическом торможении (Н.м),
s – текущее значение скольжения,
sк_дт- критическое скольжение при динамическом торможении.
Максимальный момент при динамическом торможении Мк_дт определяется как
,
(5.9)
где Iэкв – эквивалентный переменный ток, создаваемый постоянным током статора (А),
- реактивное
сопротивление намагничивающего контура.
Для схемы питания, изображенной на рисунке 3, значение эквивалентного тока Iэкв определяется соотношением
А. (5.10)
Тогда по формуле (5.9) значение максимального момента Мк_дт будет равно
Н.м.
(5.11)
Критическое скольжение в режиме динамического торможения sк_дт определим по выражению
.
(5.12)
Тогда по уравнению (5.8) механическая характеристика в тормозном режиме
.
(5.13)
При расчете угловой скорости и частоты вращения, учтем, что при динамическом торможении эти величины связаны со скольжением следующими соотношениями
,
(5.14)
.
(5.15)
Задаваясь значениями скольжения от 0 до 1, находим соответствующие значения скорости и момента. Результаты вычислений заносим в таблицу 4.
Тормозная механическая характеристика также изображена на рисунке 5.
Таблица 4
s |
ω, рад/с |
Mи3, Нм |
Mи2, Нм |
Mи1, Нм |
0,00 |
104,72 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,05 |
99,48 |
522,57 |
216,01 |
90,65 |
0,10 |
94,25 |
964,34 |
423,59 |
180,02 |
0,15 |
89,01 |
1305,00 |
619,73 |
267,87 |
0,20 |
83,78 |
1544,00 |
802,03 |
353,99 |
0,25 |
78,54 |
1697,00 |
968,78 |
438,18 |
0,30 |
73,30 |
1781,00 |
1119,00 |
520,26 |
0,35 |
68,07 |
1815,00 |
1252,00 |
600,06 |
0,40 |
62,83 |
1815,00 |
1368,00 |
677,45 |
0,45 |
57,60 |
1790,00 |
1469,00 |
752,29 |
0,50 |
52,36 |
1751,00 |
1553,00 |
824,49 |
0,55 |
47,12 |
1703,00 |
1623,00 |
893,95 |
0,60 |
41,89 |
1650,00 |
1681,00 |
960,63 |
0,65 |
36,65 |
1595,00 |
1726,00 |
1024,00 |
0,70 |
31,42 |
1539,00 |
1761,00 |
1085,00 |
0,75 |
26,18 |
1484,00 |
1786,00 |
1143,00 |
0,80 |
20,94 |
1431,00 |
1804,00 |
1199,00 |
0,85 |
15,71 |
1379,00 |
1814,00 |
1251,00 |
0,90 |
10,47 |
1330,00 |
1818,00 |
1300,00 |
0,95 |
5,24 |
1284,00 |
1817,00 |
1347,00 |
1,00 |
0,00 |
1239,00 |
1812,00 |
1391,00 |
Таблица 5
-
ω, рад/с
Mдт, Нм
0,00
-98,05
5,24
-616,74
10,47
-958,18
15,71
-1102,00
20,94
-1120,00
26,18
-1077,00
31,42
-1012,00
36,65
-942,97
41,89
-876,92
47,12
-816,75
52,36
-762,99
57,60
-715,33
62,83
-673,15
68,07
-635,75
73,30
-602,50
78,54
-572,83
83,77
-546,24
89,01
-522,31
94,25
-500,69
99,48
-481,08
104,72
-463,21