- •Тульский государственный университет
- •1. Проведение обзора литературы по современным электроприводам заданного механизма и анализ задания.
- •2. Расчет и построение графика статической нагрузки на исполнительном органе электропривода в соответствии с заданием.
- •3. Проверка двигателя по условиям нагрева.
- •4. Расчет и построение механической характеристики двигателя
- •5. Построение диаграммы реостатного пуска двигателя в две ступени и расчет пускового реостата.
- •6. Расчет и построение графика переходного процесса пуска двигателя.
- •7. Разработка схемы управления двигателем
- •Список литературы
3. Проверка двигателя по условиям нагрева.
Проверку двигателя на перегрев будем производить при следующих допущениях:
двигатель является однородным телом с одинаковой температурой во всех своих точках.
теплоотдача двигателя пропорциональна первой степени разности температур двигателя и окружающей среды.
температура окружающей среды не изменяется при нагреве двигателя.
теплоемкость и теплоотдача двигателя не зависят от его температуры.
Двигатель постоянного тока серии 2ПН132L предназначен для работы в продолжительном режиме, но его также можно использовать для работы в повторно-кратковременном режиме при согласовании этого с производителем данного ДПТ. Проверка двигателей по нагреву, предназначенных для продолжительного режима работы, но используемых для повторно-кратковременной нагрузки, может быть выполнена с помощью формул представленных ниже, если положить, в них ПВ=100%.
По циклограмме (см. рис. 2) определим общее время работы двигателя:
tp=t1+t4+t6+t7
Общее время паузы (отключения двигателя):
tо=t2+t3+t5+t8
Время одного цикла работы:
tц=tр+tо
Определим относительную продолжительность включения двигателя:
Среднеквадратичный момент нагрузки:
Метод эквивалентного момента удобно использовать в том случае, когда известен график изменения момента двигателя во времени M(t).
Если допустить, что постоянные потери энергии, сопротивление и магнитный поток в ДПТ за время цикла не изменяются, то проверку двигателя на перегрев можно произвести по методу эквивалентного момента:
где,
коэффициент
потерь;
Vном – переменные потери энергии в двигателе при номинальном токе;
К – условно постоянные потери энергии в ДПТ.
Vном=(Iном)2 RЯ
К=Рном-Vном
По выше приведенным формулам получаем, tр = 440 с, t0 = 60 с, ПВ = 88. Тогда момент Мэ = 21,219 Нм , Vном = 328,32 Вт, Рном = 738,889 Вт, К = 410,569 Вт, =1,251.
18.561<24.16
Видно, что ДПТ не перегревается выше допустимой температуры. Кроме того, он в среднем загружен на
4. Расчет и построение механической характеристики двигателя
где,
k – конструктивный коэффициент
LВ – индуктивность обмотки возбуждения
LЯ.сум – суммарная индуктивность цепи якоря
RЯ.сум – суммарное сопротивление цепи якоря
Магнитный
поток
в двигателе остается почти постоянным
в различных режимах работы машины,
поэтому примем =const.
Статическая механическая характеристика
(при
=0)
будет описываться следующим уравнением:
где,
- скорость идеального холостого хода
- перепад скорости по сравнению с
Таким образом, механическая характеристика будет линейна и ее можно построить по 2 точкам.
Наиболее характерными точками механической характеристики являются:
- точка идеального холостого хода (М=0, )
- точка короткого замыкания (М=Мк.з., =0 )
- точка номинальной нагрузки (М=Мном., ном)
Теперь рассчитаем эти точки:
Мном=24,16 Н
ном=78,64
Мном=kI1ном
→
Мк.з=kФIкз
= 193,95
На рис. 4 приведена механическая характеристика двигателя:
Рис. 4 Механическая характеристика двигателя
