3.4 Розрахунок і побудова механічної характеристики електроприводу та визначення тривалості пуску електроприводу

Тривалість пуску системи електродвигун – робоча машина розраховують графічним, або графоаналітичним методом. Розрахунок тривалості пуску графоаналітичним методом виконують в такій послідовності:

1. У другому квадранті прямокутної системи координат будують механічну характеристику електродвигуна М_д = f (ω).

2. У другому квадранті прямокутної системи координат будують механічну характеристику робочої машини М_с.о. = f (ω)

3. Графічно знаходять різницю М_дин = М_д – М_с.о і будують графік дигамічного моменту М_дин = f (ω).

4. Графік динамічного моменту поділяють на ряд ділянок через малі проміжки швидкості Δω, на кожній з яких динамічний момент передбачається

постійним і рівним середньому значенню.

5. Визначають приріст часу на кожній ділянці за формулою:

Δtі = (3.19)

де, J – зведений до вала електродвигуна момент інерції системи, кгм²;

М_{дин.ср.і.} – середнє значення динамічного моменту на і-й ділянці, Нм.

Масштаб часу mt. с/см приймають так, щоб майбутня крива ω = f (t) розмістилася у першому квадранті прямокутної системи координат у межах рисунка.

Розрахункові дані заносимо в таблицю 3.3. В цій же таблиці проводимо розрахунок тривалості пуску системи електродвигун – робоча машина.

Таблиця 3.3 Розрахунок тривалості пуску системи електродвигун – робоча машина графоаналітичним методом

№ ділянки	Δω, с-1		Мдин.ср., Нм		Δt, с		tn = ∑ Δtі, с
1	2		3		4		5
1	33,3		28		0,089		0,089
2	33,3		24		0,104		0,193
3	33,3		22,5		0,111		0,304
4	33,3		23,5		0,106		0,41
5	33,3		26		0,096		0,506
6	33,3		28		0,089		0,595
7	33,3		29,5		0,084		0,679
8	33,3		27		0,092		0,771
9		33,3		12,5		0,199		0,97

Із таблиці 3.3 (графа 5) видно, що тривалість пуску системи електродвигун – робоча машина становить в нашому випадку: t_пуск = 0,7 с

По розрахункових даних таблиці 3.3 (графа 4 і графа 5) будуємо в першому квадранті рисунку 3.2 у вибраному масштабі часу криву розгону системи електродвигун – робоча машина.

Рисунок 3.2 Визначення тривалості пуску системи електроприводу електродвигун- робоча машина графоаналітичним методом

3.5 Перевірка вибраного електродвигуна на перевантажувальну здатність і можливість пуску

Для електроприводів, що працюють із змінним навантаженням, вибраний за потужністю (нагрівом) електродвигун перевіряють

за умовою можливості пуску:

Мн.дв. н(пуск), Нм (3.20)

Визначають момент статичного опору машини приведений до вала електродвигуна за формулою:

, Нм (3.21)

де, ω_м – кутова швидкість вала робочої машини, рад/с;

М_пік – найбільший момент за навантажувальною діаграмою робочої машини, Нм.

Отже,

Нм

Визначають номінальний момент при пуску електродвигуна за формулою:

, Нм (3.22)

де, К_мін – кратність мінімального моменту електродвигуна;

U – напруга мережі під час пуску електродвигуна, виражена у відносних одиницях. Орієнтовно можна прийняти U = 0,8…0,925.

Отже,

Нм

Отже,

Нм

Електродвигуни, що працюють в електроприводах з нерівномірним навантаженням необхідно перевіряти на перевантажувальну здатність за умовою:

(3.23)

де, М_ном – номінальний момент електродвигуна, Нм;

М_{max.діагр} - максимальний момент, визначений за навантажувальною діаграмою робочої машини, Нм;

ω_м.ном – номінальна частота обертання вала робочої машини,

ω_ном - номінальна частота обертання вала електродвигуна,

λ_м - перевантажувальна здатність електродвигуна.

Звідси,

λ_м = 0,9 m_max (3.24)

де, m_max – кратність максимального моменту електродвигуна.

Отже,

λ_м = 0,9 m_max = 0,9 2,2 = 1,98

Отже,

,

Оскільки умова виконується то двигуни не перевантажуються.