Таким чином, при розгоні до швидкості швидкого ходу за час двигун повинен мати прискорення
.
Час перехідного процесу
.
При экспоненціальному законі зміни швидкості шлях розгону
.
Таким чином, при стрибкоподібній зміні керуючого сигналу динамічний момент дорівнює
.
У відповідності до попередніх формул
.
При лінійному законі зміни керуючого сигналу динамічний момент визначається відповідно до формули
,
або
,
де
–
лінійне прискорення , мм/с².
У
результаті проведених розрахунків
визначаються момент двигуна в перехідних
режимах, необхідний для подолання сил
тертя і повідомлення інерційним масам
механізму заданого прискорення
,
момент двигуна в сталих режимах на
робочих подачах по подоланню сил тертя
і складової від сили різання при обробці
деталі
і момент двигуна в сталому режимі при
швидкому ході
:
;
;
.
По
розрахованих значеннях моментів
,
,
і швидкостей
,
вибирають
двигун приводу.
Тривалий момент двигуна в режимі робочих швидкостей
повинен
бути не менше моменту
.
Момент двигуна
при швидкості
,
відповідній швидкості швидкого ходу
,
повинен бути не менше моменту двигуна
.
Максимальний момент двигуна при розгоні
до швидкості, що відповідає швидкості
швидкого ходу, за час, що не перевищує
заданий, повинен бути не менше моменту
.
Максимальний
момент двигуна визначається по
комутаційній кривій механічної
характеристики
,
де
-
максимальний динамічний момент, що
забезпечує задовільну комутацію двигуна
при розгоні
.
Якщо двигун працює в повторно-короткочасному режимі з різко перемінним навантаженням, то значення номінального моменту повинно бути уточнене по циклограмі роботи приводу відповідно до рівняння
,
де
– значення моменту в проміжку часу
,
H/м;
– Час роботи двигуна, с.
При
виборі двигуна з меншим номінальним
моментом, що відповідає
,
двигун повинен бути перевірений по
максимальному моменту
і моменту при максимальній швидкості
.
Параметри двигуна повинні задовольняти таким нерівностям :
;
;
;
.
Якщо двигун, обраний попередньо, не задовольняє хоча б одній з приведених нерівностей, то треба вибрати двигун з більшим моментом і повторити розрахунок.
При виборі високомоментного двигуна серії ПБВ або ДК-1 зі збудженням від постійних магнітів основними даними служать еквівалентний момент і максимальна частота обертання (додаток 5).
;
.
Для
двигунів серії ПБСТ
визначити по
и
.
При виборі двигунів необхідно визначити
його номінальні (
,
,
)
і перевантажувальні характеристики
(
,
,
),
параметри якірного ланцюга (
,
),
момент інерції якоря
,
засіб збудження (див. додатки 5,2).
В даний час при проектуванні електроустаткування металорізальних верстатів одним із найбільш раціональних способів є використання комплектних електроприводів, що задовольняють заданим технологічним вимогам. Для приводів подач випускаються комплектні електроприводи: ЭТУ3601, ЭТ6, ЭПУ1 - тиристорні трифазні з двоконтурною системою підкореного регулювання і ряд інших.
Комплектні електроприводи подач комплектуються високо моментними двигунами серії: ДК – 1 , ПБВ, 2ПБВ. Для приводів подач також можна використовувати двигуни для широко регульованих приводів серії ПБСТ. Вибір комплектного електропривода для приводу подач верстата відбувається по:
–
номінальному
струму електропривода (ЭТУ - 3601) або по
номінальній потужності використовуваного
двигуна (ЭТ6);
– номінальній
напрузі електропривода
,
де
–
максимальна напруга на двигуні, необхідна
для забезпечення
при швидкому переміщенні робочого
органа.
Для
двигунів із збудженням від постійних
магнітів
визначити із співвідношення
.
Для двигунів з обмоткою збудження вказується , припустиме в обмеженому проміжку часу, і , яке не можна перевищувати по технічних умовах і яке може бути отримане при на якорі і ослабленню магнітного потоку збудження. В зв’язку з тим, що ЕД приводів подач регулюються тільки в першій зоні (напругою на якорі), для відомого визначити при номінальному потоку збудження по вище вказаному співвідношенню. У випадку одержання розрахункового значення більшого по величині, ніж припустиме по технічним умовам, обмежують на рівні припустимого. Це значення використовується в подальших розрахунках.
Якщо
обраного комплектного ЕП менше
, уточнити
реальну швидкість швидкого переміщення.
=
.
Номінальний струм електропривода вибирається по номінальному струму двигуна з урахуванням перевантаження. Максимальний струм двигуна не повинен перевищувати максимально-припустимий струм електропривода. Величина струму перевантаження залежить від тривалості перевантаження. [13], с. 421.
Наприклад,
електропривод ЭТУ3601 припускає
перевантаження по струму не менше 6
на протязі 0,2 сек, що відповідає режиму
пуску. У сталих режимах роботи прийняти
перевантаження двигуна по струму 2
,
тобто прийняти
.
Припускається вибір комплектного ЕП
із
з обмеженням струму на відповідному
рівні (
),
а при виборі двигуна серії ПБСТ можна
вибрати комплектний ЕП із
=4
відповідно
до допустимого на протязі 10с перевантаження
для двигунів серії ПБСТ (додаток 2).
Комплектний ЭП має такі захисти :
максимально-струмову, від перевищення
температури двигуна при перевантаженнях,
від зниження напруги мережі, від
перенапруг.
Для комплектних ЕП може бути вказаний діапазон регулювання обертів Д, що необхідно врахувати при виборі (для ЭТУ-3601)
Д
,
де
,
– максимальна і мінімальна частоти
обертання двигуна при швидкостях
швидкого ходу і мінімальної робочої
подачі.
Вибір типу ЕП, його технічні характеристики, склад і функціональна схема - по довіднику «Комплектні тиристорні електроприводи» за редакцією В.М. Перельмутера, с.5 – 33, [11].
До розрахункових параметрів тиристорного перетворювача відносять :
– еквівалентний
внутрішній опір ТП;
– еквівалентна
індуктивність ТП;
– ЕРС
ТП при цілком відкритих тиристора х
(=0).
У таблиці 1 приведені значення випрямленої
ЕРС
відносно фазного ЕРС
,
найбільшого значення зворотної напруги,
прикладеної до одного вентиля
,
середнього струму, що протікає через
вентиль
,
лінійного струму вторинного ланцюга
,
типової потужності трансформатора
відносно потужності
у ланцюзі випрямленого струму для
різноманітних схем включення вентилів.
Таблиця 1
Назва схеми |
|
|
|
|
|
1-ф, симетрична мостова |
0,9 |
1,57 |
0,5 |
|
1,1 |
3-ф, симетрична мостова |
2,34 |
1,05 |
0,33 |
0,82 |
1,04 |
1-ф, 2-х, півперіодна із середньою крапкою |
0,9 |
3,14 |
0,5 |
0,71 |
1,34 |
3-ф, нульова |
1,17 |
2,09 |
0,33 |
0,58 |
1,46 |
В ЭТУ3601 - трифазна мостова схема випрямляча, для ЭТ6 слід прийняти трифазну нульову схему.
Відповідно до формули для зовнішньої характеристики ВП
,
де
–
номінальна напруга комплектного ЕП ,
– падіння напруги на тиристорах, що
складають для різноманітних типів
тиристоров 0,5…1,5 В. При інженерних
розрахунках їм іноді зневажають.
,
де – еквівалентний внутрішній опір тиристорного перетворювача;
– номінальний струм комплектного ЕП;
– індуктивний опір, що живить ВП мережі.
Для
нульової схеми
,
Для
мостової схеми
,
де
– індуктивний опір фази трансформатора;
величина
обумовлена
явищем комутації і еквівалентна активному
опору перетворювача;
m – число фаз вторинної обмотки трансформатора;
– активний опір фаз трансформатора.
Для
нульової схеми 
.
Для
мостової схеми 
,
де
- активний опір одної фази трансформатора
.
и - визначити з паспортних даних трансформатора.
При
відсутності даних активний опір фази
трансформатора
і
можна визначити з досліду короткого
замикання, якщо відомі
и
– напруга і потужність втрат короткого
замикання, по розрахункових співвідношеннях
;
;
;
;
;
;
;
,
де (%) – напруга короткого замикання трансформатора;
– втрати короткого замикання (Вт);
та
–
номінальні струми первинної і вторинної
обмоток трансформатора.
При відсутності даних конкретного трансформатора, параметри и можна визначити приблизно з таблиці 8.5 (додаток 6 або [11] с.270-271) для трансформатора такої ж потужності, як і в обраному комплектному ЕП.
Для ЭТ6 потужність трансформатора зазначена в таблиці 1.8 (додаток 6 або [11] с.19) для відповідної потужності використовуваного двигуна.
Для
ЭТУ3601 потужність трансформатора
визначити по потужності
у ланцюзі випрямного струму у відповідності
зі схемою вмикання тиристорів (таблиця
1) при номінальному навантаженні ЕД.
;
,
де К – коефіцієнт у залежності від схеми випрямляча (табл. 1).
При < 6 кВА прийняти = 6 кВА.
Якщо близького значення в таблиці 8.5 немає, розрахувати та відповідно пропорційно до даного для найближчої більшої і меншої потужності , указаної в табл 8.5.
При
розрахунку
и
прийняти
=220
В;
попередньо визначити по
(табл. 1), прийнявши
1,1
.
Черговість розрахунку :
Після
визначення
уточнюємо
и
.
Для ЭТ-6
– номінальний струм ЕП – визначити по
струму вторинного ланцюга
при номінальному навантаженні (
)
у відповідності зі схемою выпрямляча
по співвідношеннях таблиці 1.
Еквівалентна індуктивність тиристорного перетворювача
,
де
- частота мережі, (Гц).