5. Краткие методические указания для выполнения контрольных заданий

При решении задач необходимо ознакомиться по учебной литературе с расчетными соотношениями при выборе мощности электродвигателя приводов различного назначения.

При расчете сопротивления в цепи якоря двигателя постоянного тока (ДПТ) необходимо использовать известные из курса электромеханики формулы:

Уравнение оборотов:

, (1)

где I_a - ток якоря, А, R_a – сопротивление якорной обмотки, Ом.

Уравнение момента:

. (2)

Уравнение механической характеристики:

М, . (3)

Значение вычисляется по соотношению:

,

где определяется из (1) при номинальных значениях режимных параметрах двигателя и R_добав = 0.

Сопротивление якоря R_a, если оно не задано в паспортных данных двигателя, следует определять по соотношению:

, (4)

где - коэффициент полезного действия двигателя, Р₂ = Р_ном - мощность на валу двигателя.

При выполнении заданий, в которых используются двигатели переменного тока следует воспользоваться следующими формулами:

Синхронная частота вращения:

, (5)

где f – частота питающей сети, Гц, р – число пар полюсов

Скольжение s:

, (6)

где n – частота вращения ротора, об/мин.

Сопротивление роторной обмотки АД с фазным ротором:

R₂  , (7)

где S_н- номинальное скольжение.

Формула Клосса для построения механической характеристика АД:

, (8)

где - критическое скольжение; М_max – максимальный момент.

Максимальный момент, если он не задан в паспортных данных двигателя, может быть определен через известную кратность максимального момента b:

(9)

Номинальный момент на валу двигателя:

М = Р / , (10)

где  = 2n – угловая частота вращения ротора двигателя, рад/с.

Эквивалентный момент на валу двигателя при наличии диаграммы моментов (задача 3) рассчитывается по формуле:

. (11)

Пересчет рассчитанной эквивалентной мощности двигателя при ПВ_экв на ближайшую каталожную мощность при значении ПВ_кат двигателя, не совпадающую с ПВ_экв, выполняется по выражению:

. (12)

Мощность на валу центробежного вентилятора

, (13)

где Q- подача вентилятора, м³/с; Н – напор, Па; η_в – КПД вентилятора; η_п – КПД привода; γ – удельный вес перекачиваемой смеси, Н / м³ ,  - плотность перекачиваемой смеси, кг/м³, g – ускорение свободного падения; k_з – коэффициент запаса (в данном случае k_з следует принимать равным k_з = 1,15).

Изменение напора и подачи при различных скоростях вращения приводного двигателя определяется по законам пропорциональности насоса (вентилятора)

; (14)

Расчет времени запуска АД выполняется по следующей методике.

Время запуска двигателя подключенного к шинам мощной сети, напряжение на которых не изменяется в процессе запуска, определяется графо-аналитическим методом по выражению.

t_з = - = - , (15)

где T_J – постоянная инерции ротора двигателя и приведенных к нему по-ступательно и вращательно движущихся частей привода, - избыточный момент, отнесенный к номинальной мощности.

В процессе расчета весь диапазон скольжения s₁ = 1 до s₂ = s_н разбивают на одинаковые участки s, как это показано на рис. 1, а для i –го участка определяют как среднеарифметическое по значениям избыточного момента на концах участка s.

Рис.1. К графоаналитическому расчету времени запуска АД