4. Расчет уточненного графика нагрузки и проверка предварительно выбранного двигателя

Следующим пунктом расчетов при повторно-кратковременном режиме является определение времени пуска и торможения. При расчетах допускается ток (и момент двигателя), больший номинального в k_m раз. Принимаем k_m=2.

Так как при пуске и торможении не удается все время поддерживать максимальное значение тока, то учитывается коэффициент заполнения графика тока k_i = I_ср / I_max (для нормально отлаженной системы k_i = 0,8  0,85), где I_ср и I_max - среднее и максимальное значение тока. Так как моменты двигателя пропорциональны соответствующим токам, то в периоды пуска и торможения момент двигателя будет равен

(4.1)

где – номинальный момент двигателя, Н/м.

Время пуска t_п и время торможения t_т определяются по следующим формулам:

(4.2)

(4.3)

где и – суммарные моменты инерции, приведенные к валу двигателя при пуске и торможении, кг∙м²;

и – приведенные моменты сопротивления пуске и торможении соответственно, Н∙м;

и – угловые скорости при соответствующих моментах сопротивления, рад/c.

Определим приведенные моменты инерции:

(4.4)

где – момент инерции двигателя, кг∙м²;

– момент инерции механизма, кг∙м²;

– передаточное число редуктора.

Определим приведенные моменты сопротивления при пуске и торможении:

(4.5)

где – к.п.д. редуктора.

Определим номинальный ток якорной цепи:

(4.6)

где – к.п.д двигателя.

Определим конструктивную постоянную двигателя:

(4.7)

где – полное сопротивление якорной цепи, Ом.

Определим скорость двигателя на холостом ходу:

рад/с

Рассчитаем угловые скорости при расчетных приведенных моментах сопротивления:

Определив все необходимые величины, найдем время пуска и торможения:

при движении «вперед»:

при движении «назад»:

Определяем время установившегося движения на каждой ступени:

Эквивалентный момент на валу электродвигателя определяется по формуле :

(4.8)

где – коэффициент формы;

– коэффициент ухудшения охлаждения, принимается средним за время пуска и торможения;

– коэффициент потерь.

Коэффициент потерь можно определить по данным предварительно выбранного двигателя.

Найдем переменные потери при номинальной нагрузке двигателя:

(4.9)

где – температурный коэффициент. Для машин большой мощности .

Найдем постоянные потери при номинальной нагрузке двигателя:

(4.10)

Тогда коэффициент потерь:

Эквивалентный момент на валу двигателя:

Соответствующая эквивалентная мощность на валу двигателя:

Эквивалентная мощность не превышает номинальную, следовательно, двигатель выбран верно.

Проверим двигатель на механическую перегрузку из условия:

Проверим двигатель по условию надежности условия пуска: