Выбор электродвигателей замкнутых электроприводов постоянного тока

ГАТИН Б.Ф., МЕДВЕДЕВ Г.М., КГЭУ, г. Казань

Науч. рук. канд. техн. наук, доцент БУТАКОВ В.М.

В замкнутых электроприводах нагрузочный момент представляет собой случайную функцию времени, что приводит к тому, что критерии выбора двигателей, основанные на стандартных режимах S₁–S₈, оказываются недостаточно обоснованными. Поэтому для оценки процесса нагрева применяют статистические методы анализа. Кроме того, для следящих приводов мощностью до сотен ватт приведенный к валу двигателя момент инерции нагрузки J_н в несколько раз меньше суммарного момента инерции двигателя и редуктора J_дв.р.

В связи с этим одним из подходов к расчету двигателей является определение оптимального передаточного числа редуктора i₀, обеспечива­ющего максимальное ускорение ε_н на исполнительном валу следящего ЭП.

В докладе подробно рассматривается методика выбора двигателя в предположении, что его средняя мощность не превышает мощности, допустимой по нагреву.

Выбор и расчет электродвигателей замкнутых электроприводов постоянного тока предлагается проводить в следующем порядке.

1. Расчет требуемой мощности двигателя Р_тр по формуле

2. Выбор по каталогу серийного двигателя МИ, СЛ, ДПМ, ДИ и определение данных:

– номинальной мощности Р_ном, кВт;

– номинальной частоты вращения n_ном, мин^–1;

– номинального вращающего момента М_ном, Н  м;

– момента инерции двигателя J_дв, кг  м²;

– номинального напряжения U_ном, В;

– тока якоря I_я, А;

– сопротивления обмотки якоря R_я, Ом.

3. Расчет оптимального передаточного числа редуктора i₀ по формуле

4. Расчет требуемого вращающего момента (М_вр) по формуле

5. Проверка выбранного двигателя на соответствие требованиям по скорости Ω_ном > i₀Ω_н, где

6. Проверка выбранного двигателя на соответствие требованиям по моменту:

Если требования по скорости не выполняются, необходимо рассчитать новое передаточное число редуктора и проверить выполнение требований по моменту.

При невыполнении требований по моменту необходимо выбрать более мощный двигатель.

7. Определение параметров передаточной функции двигателя.

8. Построение структурной схемы динамической модели (ССДМ) двигателя.

Для моделирования построенных ССДМ двигателя с использованием программы MatLab – Simulink необходимо задать управляющее и возмущающее воздействия: номинальное напряжение питания электродвигателя U_у и статический момент сопротивления нагрузки М_с.

УДК 621.45.018.2 : 629.4.018 : 620.169.1

Результаты испытаний опоры контактной сети электрического транспорта на стенде ис-1

ГАТИЯТОВ И.З., КГЭУ, г. Казань

Науч. рук. канд. техн. наук, доцент САБИТОВ Л.С.

Существующие методики моделирования нагрузки, действующей на опору, представляют ее в виде единственной равнодействующей поперечной силы, которая фактически не отражает в полной мере реальную картину действующих на опору нагрузок.

В целях учета воздействия всех прикладываемых нагрузок была предложена уникальная методика и изготовлен специальный стенд ИС-1, которые позволяют наиболее точно смоделировать действующие нагрузки и обеспечивают простоту загружений в процессе испытания.

В качестве образца для натурных испытаний была использована металлическая многогранная опора ОГК-7, широко применяемая при проектировании новых и реконструкции существующих систем электроснабжения электрического транспорта.

Данные о напряженно-деформированном состоянии опоры при натурном испытании на стенде ИС-1 получали с помощью автоматического электронного измерителя деформаций АИД-4. Нагрузки прикладывались мерными грузами через грузовую площадку. Тензорезисторные датчики на опоре устанавливались в пиках напряжений, согласно изополям напряжений, ранее полученным при теоретическом расчете с помощью специального программного обеспечения Autodesk Simulation. Сравнение результатов экспериментальных и численных исследований показало удовлетворительную сходимость (расхождение не более 7 %).

Таким образом, проведенные по предложенной методике натурные испытания серийной опоры ОГК-7 на специально изготовленном стенде ИС-1 показали удовлетворительную сходимость теоретически рассчитанных значений напряжений и деформаций с экспериментальными.

УДК 621.314.312