2. Расчет приведенных моментов и времени разгона электродвигателя

Определить приведенный момент инерции электропривода и время разгона приводного двигателя от неподвижного состояния до установившейся частоты вращения ω_уст. Исходные данные приведены в задании.

Построить график разгона электроприводного двигателя ω = f (t).

Приведенный момент инерции электропривода:

, (1.3)

где J_ДВ – момент инерции ротора двигателя, кг∙м², [2, 6];

J_П – момент инерции передачи, кг∙м²;

, (1.4)

где β = 0,1…0,3;

J_РМ – момент инерции рабочей машины, кг∙м²;

i – коэффициент передачи.

Для определения времени разгона электродвигателя применить любой графоаналитический метод, например, метод Эйлера [6].

Выполнить необходимые построения. Для этого использовать совместную механическую характеристику АД и рабочей машины. Разбить ось скоростей на равные интервалы Δω_i. Для каждого i-го интервала скорости вращения Δω_i по механическим характеристикам определить средние на этом интервале моменты двигателя М_дi и рабочей машины М_сi.

Время разгона электропривода на интервале от ω_i-1 до ω_i определяют по формуле:

, (1.5)

где J_ПР – приведенный момент инерции электропривода;

Δω_i – приращение скорости на соответствующем интервале;

М_дi – средний момент АД на соответствующем интервале;

М_сi – средний момент рабочей машины на соответствующем интервале.

Сумма времени Δt_i на всех интервалах является временем разгона АД.

При разбиении оси скорости вращения на интервалы Δω_i по методу Эйлера необходимо стремиться к тому, чтобы момент двигателя на каждом интервале разбиения изменялся незначительно. Метод Эйлера обеспечивает необходимую точность при количестве интервалов разбиения не менее двадцати.

1.3 Расчет и построение кривых нагрева и охлаждения электрического двигателя

1.3.1 Определить аналитически: постоянную времени нагрева Т_н , постоянную времени охлаждения Т_о и установившееся превышение температуры двигателя τ_уст над температурой окружающей среды при номинальной длительной нагрузке двигателя.

Для указанного в задании типа электрического двигателя определить класс нагревостойкости изоляции его обмоток. Произвести оценку теплового режима двигателя, т.е. определить, является ли вычисленное значение τ_уст допустимым для данного двигателя.

Примечание: температуру окружающей среды τ_о принять равной 40 ^оС.

1.3.2 Построить кривые нагрева и охлаждения двигателя по 6…8 точкам. Определить графически постоянные времени нагрева Т_н и охлаждения Т_о, используя метод трех касательных [6]. Построение касательных к кривым нагрева и охлаждения рекомендуется выполнить в точках: τ=0; τ=0,5τ_уст; τ=0,8τ_уст. Полученные графическим методом значения постоянных времени должны отличаться от аналитических значений по п. 1.1.1 не более, чем на 5 %. При большей погрешности необходимо повторно выполнить построения по методу трех касательных.

1.3.3 Определить величину допустимой мощности нагрузки двигателя, если он работает в кратковременном режиме с продолжительностью включения Т_р = 0,5Т_н.