4.Контрольное задание №2
Электропривод производственного механизма работает в длительном режиме с переменной нагрузкой и требует регулирования скорости при постоянном моменте.
Электропривод (рис.3) содержит приводной двигатель (М) постоянного тока независимого возбуждения, вал которого через кинематическую схему (КС) соединен с исполнительным органом (ИО) механизма.
Рис. 3 Функциональная схема электропривода производственного механизма
Регулирование частоты вращения двигателя осуществляется за счет изменения напряжения на его якоре при постоянном потоке возбуждения. Якорь двигателя подключен к выходу управляемого преобразователя (УП). Напряжение на выходе УП устанавливается задатчиком RP и определяет величину напряжения на якоре.
Диаграмма изменения момента статического сопротивления механизма, приведенного к валу двигателя, показана на рис. 4.
Рис. 4 Диаграмма изменения момента статического сопротивления механизма, приведенного к валу двигателя
Необходимо выбрать двигатель для указанного производственного механизма. Для выбранного двигателя построить естественную электромеханическую характеристику, а также искусственные характеристики при напряжении на якоре 0,5Uном и 0,1Uном.
Исходные данные для расчета приведены в таблице 3, где обозначено:
M1 ...M4 - значения моментов сопротивления производственного механизма, приведенные к валу двигателя, Нм;
t1 ...t3 - длительность временных интервалов на нагрузочной диаграмме, мин;
tц - длительность цикла, мин;
nтр - требуемая (наибольшая) частота вращения двигателя.
Таблица 3
№ вар. |
M1, Нм |
M2, Нм |
M3, Нм |
M4, Нм |
t1, мин |
t2, мин |
t3, мин |
tц, мин |
nтр, об/мин |
1 |
22,0 |
15,0 |
12,5 |
2,5 |
2 |
4 |
6 |
20 |
1800 |
2 |
8,5 |
2,0 |
4,6 |
3,2 |
4 |
5 |
2 |
14 |
2000 |
3 |
3,6 |
1,5 |
2,2 |
0,5 |
5 |
7 |
3 |
22 |
800 |
4 |
10,6 |
8,4 |
5,7 |
7,5 |
3 |
6 |
4 |
18 |
900 |
5 |
9,6 |
3,6 |
5,4 |
1,2 |
5 |
10 |
12 |
36 |
700 |
6 |
2,9 |
1,5 |
1,2 |
0,5 |
2 |
20 |
3 |
45 |
700 |
7 |
4,8 |
2,6 |
1,4 |
0,8 |
8 |
4 |
2 |
22 |
3000 |
8 |
5,6 |
3,5 |
2,2 |
2,0 |
4 |
7 |
8 |
34 |
2200 |
9 |
6,7 |
4,3 |
2,4 |
1,8 |
6 |
8 |
2 |
24 |
2000 |
10 |
3,5 |
3,1 |
2,7 |
1,3 |
8 |
4 |
3 |
18 |
900 |
11 |
16,0 |
10,4 |
4,7 |
3,2 |
9 |
4 |
3 |
19 |
2400 |
12 |
5,6 |
3,7 |
2,7 |
2,0 |
7 |
4 |
12 |
32 |
600 |
13 |
5,3 |
3,5 |
3,1 |
2,8 |
8 |
5 |
9 |
26 |
2500 |
14 |
3,2 |
3,1 |
2,7 |
1,6 |
6 |
3 |
7 |
22 |
2000 |
15 |
1,9 |
1,5 |
1,2 |
0,9 |
3 |
7 |
4 |
19 |
600 |
16 |
2,6 |
2,2 |
2,1 |
0,8 |
9 |
2 |
5 |
29 |
800 |
17 |
4,5 |
4,1 |
2,5 |
1,9 |
3 |
5 |
7 |
26 |
1300 |
18 |
3,3 |
3,1 |
1,7 |
1,3 |
6 |
9 |
2 |
24 |
2000 |
19 |
7,7 |
6,1 |
3,1 |
0,8 |
5 |
7 |
6 |
27 |
2000 |
20 |
18 |
14 |
9 |
3 |
7 |
6 |
3 |
19 |
800 |
21 |
2,2 |
1,8 |
1,6 |
1,2 |
10 |
2 |
3 |
22 |
1100 |
22 |
16 |
7 |
4 |
2 |
2 |
6 |
5 |
19 |
1100 |
23 |
3,2 |
2,8 |
1,3 |
0,8 |
5 |
6 |
3 |
20 |
900 |
24 |
2,1 |
1,8 |
1,6 |
1,1 |
4 |
7 |
6 |
24 |
1800 |
25 |
3,4 |
2,7 |
2 |
1,1 |
6 |
3 |
2 |
14 |
1000 |
26 |
3,1 |
2,2 |
1,8 |
1 |
2 |
12 |
1 |
22 |
900 |
27 |
6,6 |
5,4 |
3,1 |
2,7 |
7 |
5 |
3 |
20 |
2000 |
28 |
4,4 |
3,2 |
1,8 |
1,7 |
4 |
7 |
3 |
18 |
1100 |
29 |
17 |
9 |
6 |
3 |
9 |
5 |
4 |
22 |
2100 |
30 |
8 |
4 |
3 |
2 |
2 |
5 |
7 |
17 |
800 |