3.1.7 Розрахунок діаграм навантажень електроприводу.

Відповідно до номінальної швидкості вибраного двигуна уточнюють передавальне число редуктора або (за узгодженням з керівником) коректують номінальне значення швидкості механізму. Уточнене значення передавального числа редуктора дає можливість привести сили, що діють, і рухомі маси механізму до валу двигуна і побудувати уточнену діаграму навантаження. На відміну від діаграми статичної потужності уточнена діаграма навантаження містить ділянки, відповідні динамічним режимам.

Значення статичного моменту на ділянках діаграми залежить від значення і характеру дії статичної сили, ККД редуктора, знаку швидкості і напряму потоку енергії.

Значення динамічного моменту залежить від заданого прискорення, приведеного моменту інерції, знаку швидкості і виду режиму (пуск, гальмування).

У загальному випадку сумарний приведений момент інерції приводу

(21)

де =1,1…1,2 – коефіцієнт, який враховує інерційність частин, що знаходяться на одному валу з двигуном (муфти, шків електромагнітного гальма, вал і колесо першого ступеня редуктора);

- момент інерції двигуна, kgm²;

- момент інерції частин механізму, що обертаються, kgm²;

- маса поступально рухомих частин механізму, kg.

Динамічний момент на валу двигуна

(22)

де - кутове прискорення валу двигуна, 1/s.

На ділянках діаграми навантаження, де двигун постійного струму працює з ослабленим магнітним потоком, збільшення струму якоря, а отже, і нагріву, враховується приблизно

, (23)

де - статичний приведений момент навантаження на i-тої ділянці діаграми навантаження, Nm;

- підвищена швидкість двигуна при ослабленому магнітному потоці, 1/s.

Потрібний на даній ділянці момент на валу двигуна визначають як алгебраїчну суму статичного і динамічного моментів.

Графіки сумарного моменту і його складові будують в масштабі часі, однаковому з раніше побудованими тахограмами і графіками статичної потужності.

3.1.8 Перевірка двигуна по нагріву і перевантаженню.

Попередня перевірка двигуна по нагріву здійснюється на основі уточненої діаграми навантаження методом еквівалентного моменту. Для тривалого режиму роботи

(24)

де - коефіцієнти погіршення умов охолодження двигуна при довільній швидкості та у нерухомому стані. Значення β і β₀ залежать від конструкції і способу охолоджування двигунів і можуть змінюватися в широких межах.

Для двигунів із примусовим охолодженням значення β і β₀ для всіх швидкостей дорівнюють одиниці, тобто погіршення умов охолодження немає.

Еквівалентний момент при повторно-короткочасному режимі

(25)

Вираз (25) відрізняється від (24) урахуванням реального і стандартного значень тривалості включення і відсутністю часу безструмових пауз .

Двигун проходить по нагріву, якщо виконується умова

. (26)

Ступінь наближення еквівалентного моменту до найближчого каталожного значення оцінюється у відсотках

, (27)

Вважається задовільним, якщо складає від 10% до 15%. Якщо ΔМ>15% то прийнятність вибраного двигуна обгрунтовується окремо у кожному конкретному випадку. Величини не допускаються.

Перевірка двигуна по перевантаженню проводиться прямим порівнянням максимального допустимого моменту двигуна М_{Д МАКС} з максимальним моментом навантаження по діаграмі навантаження. Двигун проходить умова по навантаженню, якщо виконується умова

М_{Д МАКС}≥М_{НАГР МАКС} (28)

Якщо умови (26) -(28) не виконуються, то робиться поправка потужності двигуна та передавального числа механічної передачі (якщо буде потрібно), і розрахунки повторюються.

З метою якнайповнішого використання двигунів в динамічних режимах нові серії двигунів характеризуються так званою перевантажувальною характеристикою, що представляє залежність струму якоря або моменту перевантаження від швидкості двигуна. За наявності таких характеристик їх слід враховувати при перевірці двигунів по перевантаженню.