- •5.4. Формирование переходных процессов
- •5.4.1. Пуск привода вхолостую
- •5.4.2. Пуск привода с реактивным моментом нагрузки
- •5.4.3. Торможение привода под нагрузкой
- •5.4.4. Реверсирование привода под нагрузкой
- •Вопросы для самопроверки
- •6.1. Общие положения
- •6.2. Потери энергии в электродвигателях постоянного и переменного тока
- •6.3. Нагрев и охлаждение двигателя. Классификация режимов работы электроприводов
- •6.4. Расчет мощности двигателя при длительном режиме работы
- •6.4.1. Метод средних потерь
- •6.4.2. Метод эквивалентного тока
- •6.4.3. Метод эквивалентного момента
- •6.4.4. Метод эквивалентной мощности
- •Вопросы для самопроверки
- •6.5. Расчет мощности двигателя при кратковременном режиме работы
- •6.6. Расчет мощности двигателя при повторно-кратковременном режим работы
- •Вопросы для самопроверки
- •7.1. Основные определения и понятия
- •7.2. Передаточные функции
- •7.3. Эквивалентные преобразования структурных схем
- •7.4. Передаточные функции автоматических систем управления
- •Вопросы для самопроверки
6.4.2. Метод эквивалентного тока
Эквивалентный ток — это ток постоянного значения, который вызывает в двигателе те же потери, что и фактически протекающий в нем ток.
Если используется двигатель постоянного тока, то выделяющаяся в нем средняя мощность потерь при загрузке его эквивалентным током равна:
, |
(6.19) |
где - мощность постоянных потерь;- переменные потери, зависящие от нагрузки.
Средняя мощность потерь за цикл в соответствии с (6.14) может быть рассчитана следующим образом:
|
(6.20) |
Заменяя потери мощности на каждом участке через соответствующие постоянную и переменную составляющие, получаем:
или
Отсюда эквивалентный ток
|
(6.21) |
При использовании самовентилируемого двигателя и изменяющейся угловой скорости на участках цикла в расчетные уравнения вместо следует подставлять.
После нахождения эквивалентного тока сопоставляем его с номинальным током двигателя: при двигатель отвечает условиям полного использования по нагреву.
Следует, отметить, что метод эквивалентного тока предполагает независимость (постоянство) потерь на возбуждение, потерь в стали и механических потерь от нагрузки и постоянство сопротивления главной цепи двигателя на всех участках графика нагрузки.
Часто для проверки двигателя по нагреву и особенно при предварительном его выборе приходится пользоваться графиками момента или мощности, развиваемых двигателем.
6.4.3. Метод эквивалентного момента
При неизменном магнитном потоке, когда момент двигателя , можно для проверки двигателя воспользоваться методом эквивалентного момента. Для ступенчатого графика эквивалентный момент определяем по формуле
(6.22) |
При изменяющейся теплоотдаче вместо в (6.22) подставляем. Эквивалентный момент сопоставляем с номинальным моментом двигателя, и если,то двигатель проходит по нагреву.
Этот метод применим для двигателей постоянного тока с независимым возбуждением, а также асинхронных и синхронных двигателей, работающих с номинальным магнитным потоком. Кроме того, для применения и этого метода должно выполняться условие неизменности постоянных потерь и активных сопротивлений двигателя.
6.4.4. Метод эквивалентной мощности
Когда нагрузочная диаграмма электропривода и механизма задана графиком мощности, развиваемой двигателем, выбор и проверка его по нагреву могут быть произведены методом эквивалентной мощности, но лишь в том случае, если между мощностью и током существует прямая пропорциональность, т. е. при ,,,.
Эквивалентную мощность для ступенчатого графика определяем по формуле
(6.23) |
и сравниваем с номинальной мощностью двигателя, при этом должно быть
Метод эквивалентной мощности может быть применен для проверки по нагреву асинхронных и синхронных двигателей, а также двигателей постоянного тока независимого возбуждения, работающих с номинальным потоком и постоянной или мало меняющейся угловой скоростью.
Вопросы для самопроверки
10.1. Из приведенных уравнений, определяющих мощность потерь двигателя постоянного тока, выберите правильный вариант.
О т в е т |
1) |
2) | |
3) | |
4) |
Правильный ответ ____
10.2. Из приведенных уравнений, определяющих мощность потерь асинхронного двигателя, выберите правильный вариант.
О т в е т |
1) |
2) | |
3) | |
4) |
Правильный ответ ____
10.3. Из приведенных уравнений, определяющих мощность переменных потерь двигателя постоянного тока, выберите правильный вариант.
О т в е т |
1) |
2) | |
3) | |
4) |
Правильный ответ ____
10.4. Из приведенных уравнений, определяющих мощность переменных потерь асинхронного двигателя, выберите правильный вариант.
О т в е т |
1) |
2) | |
3) | |
4) |
Правильный ответ ____
10.5. Из приведенных зависимостей мощности на валу двигателя, мощности потерьи температурыот времени выбрать вариант зависимостей длительного режима
а) б) в)
Правильный ответ ____
10.6. Из приведенных зависимостей мощности на валу двигателя, мощности потерьи температурыот времени выбрать вариант зависимостей повторно-кратковременного режима
а) б) в)
Правильный ответ ____
10.7. Из приведенных зависимостей мощности на валу двигателя, мощности потерьи температурыот времени выбрать вариант зависимостей кратковременного режима
а) б) в)
Правильный ответ ____
10.8. Из приведенных уравнений выберите правильный вариант уравнений для нахождения средних потерь.
О т в е т |
1) ; |
2) ; | |
3) ; |
Правильный ответ ____
0.9. Из приведенных уравнений выберите правильный вариант уравнений для нахождения эквивалентного тока.
О т в е т |
1) |
2) | |
3) |
Правильный ответ ____
10.10. Из приведенных уравнений выберите правильный вариант уравнений для нахождения эквивалентного момента.
О т в е т |
1) |
2) | |
3) |
Правильный ответ ____
10.11. На основании заданной нагрузочной диаграммы найти эквивалентный момент при условии принудительной вентиляции.
| |||||
Ответы |
1) 0,3 |
2) 0,68 |
3) 0,5 |
4) 1,25 |
Правильный ответ ____
10.12. На основании заданной нагрузочной диаграммы найти эквивалентный ток при условии принудительной вентиляции.
| |||||
Ответы |
1) 0,68 |
2) 0,2 |
3) 0,5 |
4) 1,25 |
Правильный ответ ____
10.13. На основании заданной нагрузочной диаграммы найти эквивалентный момент при условии самовентиляции двигателя. Коэффициент ухудшения вентиляции во время паузы , во время пуска (торможения).
| |||||
Ответы |
1) 1 |
2) 0,68 |
3) 0,79 |
4) 1,25 |
Правильный ответ ____
10.14. На основании заданной нагрузочной диаграммы найти эквивалентный ток при условии самовентиляции двигателя. Коэффициент ухудшения вентиляции во время паузы , во время пуска (торможения). найти эквивалентный ток при условии самовентиляции двигателя. Коэффициент ухудшения вентиляции во время паузы, во время пуска (торможения).
| |||||
Ответы |
1) 0,79 |
2) 0,68 |
3) 1 |
4) 1,25 |
Правильный ответ ____
Лекция 11