3.2. Предварительный выбор двигателя

При расчете требуемой номинальной мощности двигателя предполагаем, что номинальной скорости двигателя соответствует скорость обратного хода (наибольшая скорость механизма), так как принято однозонное регулирование скорости, осуществляемое вниз от номинальной скорости. Ориентируемся на выбор двигателя серии Д, рассчитанного на номинальный повторно-кратковременный режим работы сПВ_N=40%.

Эквивалентное статическое усилие за время работы в цикле (по нагрузочной диаграмме механизма):

F_экв = √(((245,25² • 0,67) • (1328,27 • 5,3) + (245,25² • 2,83))/8,83) = 1043,59 Н (11) где F_хх – усилие холостого хода, Н;

t_п – время подхода упоров к изделию, с;

F_т – суммарное усилие транспортировки изделия, Н;

t_т – время транспортировки, с;

t_обр – время возвратов упоров, с

Расчетная номинальная мощность двигателя:

Р_рас = К_з • ((F_экв • V_обр)/η_nN) • √(ПВ/ПВ_н) = 2 • ((1043,59 • 2,4)/0,95) • √(46/40) = 5654,52 Вт , (12)

где K_з – коэффициент запаса (примем K_з = 2);

F_экв – эквивалентное статическое усилие за время работы в цикле, Н;

V_обр – скорость обратного хода шлеппера, м/с;

η_nN – КПД механических передач при рабочей нагрузке, %;

ПВ – продолжительность включения, %;

ПВ_н – номинальная продолжительность включения, %

.

Выбираем двигатель серии Д31. Номинальные данные двигателя приведены в табл.3.1. Таблица 3.1

Данные выбранного двигателя Д31

Эквивалентные параметры двигателя с параллельным соединением якорей

Параметры	Обозначения	Значения
Мощность номинальная, кВТ	РN	6,8
Номинальное напряжение якоря, В	UяN	220
Номинальный ток якоря, А	IяN	37
Номинальная частота вращения, об/мин	nN	850
Максимально допустимый момент, Нм	Mmax	230
Сопротивление обмотки якоря (Т=20°С), Ом	Rяо	0,325
Сопротивление обмотки добавочных полюсов (Т=20°С), Ом	Rдп	0,093
Момент инерции якоря двигателя, кг∙м2	Jд	0,3
Число пар полюсов	pn	2
Макс. доп. Коэффициент пульсаций тока якоря	K1(доп)	0,15

Двигатель серии Д - некомпенсированный, с естественным охлаждением и изоляцией класса Н. Для дальнейших расчетов потребуется ряд данных двигателя, которые не приведены в справочнике.

Сопротивление цепи якоря двигателя, приведенное к рабочей температуре:

1,38(0,325 + 0,093) = 0,58 Ом, (13)

где k_т – коэффициент увеличения сопротивления при нагреве до рабочей температуры (k_т = 1,38 для изоляции класса Н при пересчете от 20˚C);

R_яо – сопротивление обмотки якоря, Ом;

R_дп – сопротивление обмотки добавочных полюсов, Ом

Номинальная ЭДС якоря:

220 – 37 • 0,58 = 198,66 В (14)

где U_ЯN – номинальное напряжение якоря двигателя, В;

I_ЯN – номинальный ток двигателя, А;

R_Я – сопротивление цепи якоря двигателя приведенное к рабочей температуре, Ом

Номинальная угловая скорость:

850 • (3,14/30) = 88,97 рад/с (15)

где n_N – номинальная частота вращения, об/мин

Конструктивная постоянная двигателя, умноженная на номинальный магнитный поток:

198,66/88,97 = 2,23 Вб. (16)

где Е_яN – номинальная ЭДС якоря двигателя, В;

Ω_N - номинальная угловая скорость, рад/с

Номинальный момент двигателя:

2,23 • 37 = 82,62 Нм. (17)

где сФ_N – конструктивная постоянная двигателя, умноженная на номинальный магнитный поток, Вб;

I_ЯN – номинальный ток якоря, А

Момент холостого хода двигателя:

82,62 – (6800/88,97) = 6,19 Нм. (18)

где М_N – номинальный момент двигателя, Нм;

Р_N – номинальная мощность, Вт;

Ω_N - номинальная угловая скорость, рад/с

Индуктивность цепи якоря двигателя:

(0,6 • 220)/(37 • 88,97 • 2) = 0,020 Гн. (19)

где U_ЯN – номинальное напряжение якоря двигателя, В;

I_ЯN – номинальный ток якоря, А;

Ω_N - номинальная угловая скорость, рад/с;

Р_n – число пар полюсов

Коэффициент С принимается равным 0,2 для компенсированного двигателя и 0,6 для некомпенсированного (двигатель серии Д – некомпенсированный).