- •Предисловие
- •Расчетно-графическая работа № 1
- •Механические характеристики, режимы работы и регулировочные свойства двигателей постоянного и переменного тока
- •Задача 1
- •Механические характеристики двигателей постоянного тока независимого возбуждения
- •Задача 2 Механические характеристики асинхронных двигателей с фазным ротором
- •2. Расчетно-графическая работа № 2 Расчет мощности электроприводов
- •Технические данные двигателей постоянного тока независимого возбуждения
- •Технические данные асинхронных двигателей с фазным ротором
- •Исходные данные проектируемого электропривода
- •Паспортные данные двигателей постоянного тока независимого возбуждения серии 2пн
- •П р и м е р ы р а с ч е т о в Задача 1 Механические характеристики двигателей постоянного тока независимого возбуждения
- •Расчеты параметров, используемых во всех пунктах задания.
- •2. Расчет естественной и реостатных характеристик
- •3. Расчет характеристик при пониженном напряжении якоря
- •4. Расчет характеристик при максимальном ослаблении магнитного потока
- •5. Расчет характеристик динамического торможения
- •5. Расчет естественной характеристики и характеристик в режиме противовключения
- •7. Анализ полученных результатов и выводы по работе.
- •Задача 2 Механические характеристики асинхронных двигателей с фазным ротором
- •Параметры электродвигателя
- •Расчеты параметров, используемых во всех пунктах задания.
- •2. Расчет естественной характеристики в двигательном и генераторном режимах
- •3. Расчет естественной и реостатных характеристик
- •4. Расчет естественной механической характеристики и характеристик при пониженном напряжении
- •5. Расчет естественной характеристики и характеристик в режиме противовключения Силовой спуск груза
- •6. Расчет естественной механической характеристики и характеристик при пониженной частоте
- •7. Анализ полученных результатов и выводы по работе
- •Расчетно-графическая работа № 2 Расчет мощности электроприводов
- •4. Проверка выбранного двигателя по нагреву и перегрузке
- •1. Выбранный двигатель 2пн180мухл4 мощность 15 кВт удовлетворяют условиям нагрева и имеет запас по току (нагреву) 14,92 %.
- •2. Двигатель проходит по перегрузке
- •5. Исследование влияния момента сопротивления на нагрев двигателя.
- •1. При постоянстве угловых ускорений зависимости для всех вариантов изменения момента сопротивления одинаковы (рис. 2.7).
- •1. При постоянстве угловых ускорений зависимости для всех вариантов изменения момента инерции одинаковы (рис. 2.13).
- •1. Времена пуска и торможения уменьшаются;
1. При постоянстве угловых ускорений зависимости для всех вариантов изменения момента сопротивления одинаковы (рис. 2.7).
2. При угловом ускорения , моменте инерциидинамический моментдля всех вариантов также не изменяется.
3. При увеличении момента сопротивления пусковой момент при движении “вперед” увеличивается, а тормозной уменьшается(рис. 2.7).
4. При постоянстве момента сопротивления при движении “назад” зависимости идля всех вариантов одинаковы (рис.2.7).
5. При заданных условиях увеличение момента сопротивления вызывает возрастание эквивалентного тока (рис. 2.8).
6. Для вариантов 3 и 4 запас по току отрицательный (двигатель не проходит по нагреву).
6. Исследование влияния момента инерции на нагрев двигателя.
Рассчитать и построить нагрузочные диаграммы при разных моментах инерции. Ускорение при пуске и торможении, момент сопротивления, время цикла и путь рабочего органа во всех случаях одинаковы (табл. 2.8).
Таблица 2.8
N/N |
Параметры |
Обозначения |
Значения |
Ед.изм. | |||
|
Номер варианта |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
1 |
Заданный коэффициент изменения момента инерции |
kзад |
0,5 |
1 |
1,5 |
2 |
|
2 |
Угловое ускорение двигателя |
160,00 |
160,00 |
160,00 |
160,00 | ||
3 |
Приведенный момент инерции электропривода |
0,29 |
0,39 |
0,48 |
0,58 | ||
4 |
Динамический момент при пуске и торможении |
|
31,00 |
62,00 |
93,00 |
124,00 |
Нм |
Таблица 2.9
N/N |
Параметры |
Обозначения |
Значения |
Ед.изм. | |||
|
Номер варианта |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
1 |
Первый этап |
|
|
|
|
|
|
2 |
Время пуска "вперед" |
0,9958 |
0,9958 |
0,9958 |
0,9958 |
c | |
3 |
Момент двигателя при пуске "вперед" |
112,94 |
143,94 |
174,94 |
205,94 |
Нм | |
4 |
Тое двигателя при пуске "вперед" |
43,05 |
54,87 |
66,69 |
78,50 |
A | |
5 |
Путь пройденный валом двигателя при пуске "вперед" |
79,34 |
79,34 |
79,34 |
79,34 |
рад | |
6 |
Третий этап |
|
|
|
|
|
|
7 |
Время торможения при работе "вперед" |
0,9958 |
0,9958 |
0,9958 |
0,9958 |
c | |
8 |
Момент двигателя при томожени "вперед" |
50,94 |
19,94 |
-11,06 |
-42,06 |
Нм | |
9 |
Тое двигателя при томожении "вперед" |
19,42 |
7,60 |
-4,21 |
-16,03 |
A | |
10 |
Путь пройденный валом двигателя при торможении "вперед" |
79,34 |
79,34 |
79,34 |
79,34 |
рад | |
11 |
Второй этап |
|
|
|
|
|
|
12 |
Путь пройденный валом двигателя на установившейся скорости "вперед" |
796,37 |
796,37 |
796,37 |
796,37 |
рад | |
13 |
Время при работе "вперед" на установившейся скорости |
5,00 |
5,00 |
5,00 |
5,00 |
c | |
14 |
Момент двигателя при работе "вперед" на установившейся скорости |
81,94 |
81,94 |
81,94 |
81,94 |
Нм | |
15 |
Ток двигателя при работе "вперед" на установившейся скорости |
31,24 |
31,24 |
31,24 |
31,24 |
A | |
16 |
Четвертый этап |
|
|
|
|
|
|
17 |
Время пуска "назад" от нуля до номинальной скорости |
0,9958 |
0,9958 |
0,9958 |
0,9958 |
c | |
18 |
Момент двигателя при пуске "назад" от нуля до номинальной скорости |
-39,06 |
-70,06 |
-101,06 |
-132,06 |
Нм | |
19 |
Ток двигателя при пуске "назад" от нуля до номинальной скорости |
-14,89 |
-26,70 |
-38,52 |
-50,34 |
A | |
20 |
Путь пройденный валом двигателя при пуске "назад" |
79,34 |
79,34 |
79,34 |
79,34 |
рад | |
21 |
Пятый этап |
|
|
|
|
|
|
22 |
Время пуска "назад" от номинальной скорости до максимальной |
1,39 |
1,39 |
1,39 |
1,39 |
c | |
23 |
Момент двигателя при пуске "назад" от номинальной скорости до максимальной |
-39,06 |
-70,06 |
-101,06 |
-132,06 |
Нм | |
24 |
Начальный ток двигателя при пуске "назад" от номинальной скорости до максимальной |
-14,89 |
-26,70 |
-38,52 |
-50,34 |
A | |
25 |
Конечный ток двигателя при пуске "назад" от номинальной скорости до максимальной |
-34,24 |
-61,42 |
-88,60 |
-115,78 |
A | |
26 |
Эквивалентный ток на пятом этапе |
25,19 |
45,19 |
65,18 |
85,18 |
A | |
27 |
Путь пройденный валом двигателя при пуске "назад" от номинальной скорости до максимальной |
375,25 |
375,25 |
375,25 |
375,25 |
рад | |
28 |
Седьмой этап |
|
|
|
|
|
|
29 |
Время торможения "назад" от максимальной до номинальной скорости |
1,3879 |
1,3879 |
1,3879 |
1,3879 |
c | |
30 |
Момент двигателя при томожени "назад" от максимальной до номинальной скорости |
22,95 |
53,95 |
84,95 |
115,95 |
Нм | |
31 |
Начальный ток двигателя при торможении "назад" от максимальной до номинальной скорости |
20,12 |
47,30 |
74,47 |
101,65 |
A | |
32 |
Конечный ток двигателя при пуске "назад" от максимальной до номинальной скорости |
8,75 |
20,56 |
32,38 |
44,20 |
A | |
33 |
Эквивалентный ток на шестом этапе |
14,80 |
34,80 |
54,79 |
74,79 |
A | |
34 |
Путь пройденный валом двигателя при пуске "назад" от максимальной до номинальной скорости |
375,25 |
375,25 |
375,25 |
375,25 |
рад | |
35 |
Восьмой этап |
|
|
|
|
|
|
36 |
Время торможения "назад" от номинальной скорости до нуля |
0,9958 |
0,9958 |
0,9958 |
0,9958 |
c | |
37 |
Момент двигателя при томожени "назад" от номинальной скорости до нуля |
22,95 |
53,95 |
84,95 |
115,95 |
Нм | |
38 |
Ток двигателя при торможении "назад" от номинальной скорости до нуля |
8,75 |
20,56 |
32,38 |
44,20 |
A | |
39 |
Путь пройденный валом двигателя при пуске "назад" от номинальной скорости до нуля |
79,34 |
79,34 |
79,34 |
79,34 |
рад | |
40 |
Шестой этап |
|
|
|
|
|
|
41 |
Путь пройденный валом двигателя на установившейся скорости "назад" |
45,88 |
45,88 |
45,88 |
45,88 |
рад | |
42 |
Время при работе "назад" на установившейся скорости |
0,12 |
0,12 |
0,12 |
0,12 |
c | |
43 |
Момент двигателя при работе "назад" на установившейся скорости |
-8,055 |
-8,055 |
-8,055 |
-8,055 |
Нм | |
44 |
Ток двигателя при работе "назад" на установившейся скорости |
-7,062 |
-7,062 |
-7,062 |
-7,062 |
A | |
45 |
Расчет эквивалентного тока |
|
|
|
|
|
|
46 |
Время работы |
11,878 |
11,878 |
11,878 |
11,878 |
c | |
47 |
Время паузы |
2,122 |
2,122 |
2,122 |
2,122 |
c | |
48 |
Время цикла с учетом коэффициентов ухудшения охлаждения |
11,943 |
11,943 |
11,943 |
11,943 |
c | |
49 |
Эквивалентный ток |
26,812 |
33,725 |
42,836 |
53,023 |
A | |
50 |
Номинальный ток |
39,64 |
39,64 |
39,64 |
39,64 |
A | |
51 |
Запас по току (нагреву) |
k'зап |
32,36 |
14,92 |
-8,06 |
-33,76 |
% |
52 |
Базовое значение тока |
39,64 |
39,64 |
39,64 |
39,64 |
A | |
53 |
Базовое значение скорости |
157,08 |
157,08 |
157,08 |
157,08 |
1/c |
Нагрузочные диаграммы для рассмотренных вариантов приведены на рис. 2.9 – 2.14.
Рис. 2.9. Нагрузочные диаграммы в относительных единицах для варианта 1
Рис. 2.10. Нагрузочные диаграммы в относительных единицах для варианта 2
Рис. 2.11. Нагрузочные диаграммы в относительных единицах для варианта 3
Рис. 2.12. Нагрузочные диаграммы в относительных единицах для варианта 4
Рис. 2.13. Нагрузочные диаграммы в относительных единицах при разных моментах инерции
Зависимость эквивалентного тока от момента сопротивления в относительных единицах приведена на рис.2. 8.
Рис. 2.14. Влияние момента инерции электропривода на величину эквивалентного тока при постоянных моменте сопротивления и угловом ускорении
На основании полученных результатов можно сделать следующие выводы: