МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, МЕХАНИКИ И

ОПТИКИ

Кафедра

Систем Управления и Информатики

Группа

3147

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к расчетной работе

Выбор двигателя

Автор работы	Алышев А. С.	(подпись)
(фамилия, и.о.)
Руководитель	Сударчиков С. А.	(подпись)
(фамилия, и.о.)

“

“

20

г.

Санкт-Петербург,

20

г.

Работа выполнена с оценкой
Дата защиты “		“		20		г.

Содержание

Введение…………...………...……...…...……...……..……...……....…....…....….....….....…....…3

1 Расчет номинальной мощности двигателя…………………………………………….…….…….....4

2 Выбор двигателя………………………………………………………………………….…….…….....4

3 Расчет оптимального передаточного числа редуктора……………………………….…..…...……4

4 Выбор редуктора…………………………………………………………………………….…….…....4

5 Расчет момента инерции системы, приведенного к валу двигателя…………………...…..…...…4

6 Проверочные соотношения………………………………………………………………...……….....4

7 Расчет передаточной функции двигателя………………………………………………….…………5

8 Описание функциональной схемы электропривода переменного тока………………………...…6

Заключение………………………………………………………………………………...…….…..…….8

Список литературы…………………………………………………………………...…….…........9

Приложение А……………………………………………………………………...……….…......10

Введение

В данной работе была поставлена задача разработать электропривод переменного тока, регулирующий скорость вращения нагрузки с данными параметрами:

Таблица 1 – Исходные данные

Момент сопротивления нагрузки Мн, Нм	Момент инерции нагрузки Jн, кг·м2	Максимальная скорость вращения нагрузки , рад/с	Максимальное ускорение нагрузки , рад/с2
0,25	1,35	5,2	2,8

1 Расчет номинальной мощности двигателя

Номинальная мощность двигателя вычисляется по следующей формуле (см. [1]):

Выберем двигатель с запасом мощности не более 40%, т.е мощностью не более

2 Выбор двигателя

Выбор двигателя производился на сайте [4]. Был выбран двигатель УАД-72:

Данный двигатель представляет собой однофазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором. Мощность двигателя 50 Вт. Основные технические характеристики двигателя приведены в таблице А.1 (см. приложение А).

3 Расчет оптимального передаточного числа редуктора

Величины η_р и J_р точно не известны, поэтому примем η = 0,8, J_р =0,3 J_дв

Оптимальное передаточное число редуктора по следующей формуле (см. [1]):

4 Выбор редуктора

Выбор редуктора производился на сайте [5]. Был выбран редуктор FAULHABER серии 22/6:

Данный редуктор представляет собой комбинированный редуктор с передаточным числом . Основные технические характеристики редуктора приведены в таблице А.2 (см. приложение А).

5 Расчет момента инерции системы, приведенного к валу двигателя

Момент инерции системы, приведенный к валу двигателя, вычисляется по следующей формуле (см. [1]):

6 Проверочные соотношения

Требуемый от двигателя момент вычисляется как сумма динамического и статического момента:

Проверочное соотношение мощностей:

Проверочное соотношение моментов:

Проверочное соотношение скоростей вращения:

Исходя из расчетов, данный двигатель подходит по перегрузочной способности, требуемой скорости, и его мощности достаточно для выполнения поставленной задачи.

7 Расчет передаточной функции двигателя

Передаточная функция двигателя переменного тока связывает между собой напряжение, подаваемое на двигатель, и скорость вращения вала двигателя, и при условии линеаризации рабочего участка механической характеристики двигателя с учетом влияния редуктора и нагрузки имеет вид (см. [2,3]):

,

где - коэффициент передачи, то есть коэффициент пропорциональности между напряжением питания и установившимся значением скорости вращения вала редуктора;

- электромеханическая постоянная времени, определяющая скорость переходного процесса.

определяется как произведение коэффициентов передачи соединенных последовательно двигателя и редуктора:

определяется следующим образом:

Коэффициент передачи редуктора определяется как число, обратное его передаточному числу:

Электромеханическая постоянная времени определяется следующим образом:

Таким образом, передаточная функция двигателя имеет вид: