5. Расчет нагрузочной диаграммы. Предварительные расчеты
Номинальный
якорный ток
.
Номинальная
скорость двигателя
;
.
Постоянная
двигателя при номинальном магнитном
потоке и максимальной скорости
,
.
Номинальный
момент двигателя
.
Приведенный
момент инерции электропривода
.
Заданное
угловое ускорение двигателя
.
Динамический
момент при пуске и торможении
.
Установившаяся
скорость двигателя при движении “вперед”
и “назад”
,
.
Результаты расчетов сводим в табл.4 .
Таблица 4
|
N/N |
Параметры |
Обозначение |
Параметры |
Ед. изм. | ||
|
1 |
Номер варианта |
|
1 |
2 |
3 |
|
|
2 |
Якорный ток |
|
96,65 |
57,14 |
153,38 |
А |
|
3 |
Номинальная скорость двигателя |
|
157,08 |
157,08 |
157,08 |
1/c |
|
4 |
Постоянная двигателя при номинальном магнитном потоке |
|
1,32 |
2,63 |
1,34 |
Вс |
|
5 |
Постоянная двигателя при иаксимальной скорости |
|
0,66 |
1,31 |
0,67 |
Вс |
|
6 |
Номинальный момент |
|
117,77 |
140,05 |
190,98 |
Нм |
|
7 |
Приведенный момент инерции электропривода |
|
0,35 |
0,37 |
0,42 |
|
|
8 |
Заданное угловое ускорение двигателя |
|
225,00 |
225,00 |
225,00 |
1/c^2 |
|
9 |
Динамический момент при пуске и торможении |
|
79,75 |
84,25 |
95,50 |
Нм |
|
10 |
Установившаяся скорость вращения двигателя "вперед" при номинальном потоке |
|
312,14 |
315,57 |
318,85 |
1/c |
|
11 |
Установившаяся скорость вращения двигателя "назад" при номинальном потоке |
|
326,26 |
327,77 |
325,24 |
1/c |
5.1. Расчет нагрузочной диаграммы при заданном ускорении
В
связи с тем, что магнитный поток во время
цикла переменный проверку двигателя
по нагреву необходимо вести методом
эквивалентного тока, а это значит что
результатом расчета нагрузочной
диаграммы должны быть параметры
зависимости
Расчет нагрузочной диаграммы ведем в 10 этапов в следующей последовательности:
1.
Время пуска двигателя
на 1-ом участке до номинальной скорости
(номинальном магнитном потоке), момент,
развиваемый двигателем
,
ток двигателя и путь пройденный на этом
участке
;
;
;
.
2.
Время пуска двигателя
на 2-ом участке от номинальной скорости
до максимальной, момент, развиваемый
двигателем
,
начальный и конечный ток на участке и
путь пройденный на этом участке
;
;
;
;
.
Эквивалентный
ток на 2-ом участке
3.
Время торможения двигателя
на 4-ом участке от максимальной скорости
до номинальной, момент, развиваемый
двигателем
,
начальный и конечный токи на участке
и путь пройденный на этом участке
;
;
;
;
.
Эквивалентный
ток на 4-ом участке
4.
Время торможения двигателя
на 5-ом участке от номинальной скорости
до нуля, момент, развиваемый двигателем
,ток
двигателя и путь пройденный на этом
участке
;
;
;
.
5.
Путь пройденный на установившейся
скорости “вперед”
(3-ий участок), время
,
момент
и ток двигателя
;
;
;
.
6.
Время разгона двигателя в направлении
“назад”
на 6-ом участке от нуля до номинальной
скорости, момент, развиваемый двигателем
,
ток двигателя и путь пройденный на этом
участке
;
;
;
.
7.
Время разгона двигателя в направлении
“назад”
на 7-ом участке от номинальной скорости
до максимальной, момент, развиваемый
двигателем
,
начальный и конечный токи на участке
и путь пройденный на этом участке
;
;
;
;
.
Эквивалентный
ток на 7-ом участке
8.
Время торможения двигателя
на 9-ом участке от максимальной скорости
до номинальной, момент, развиваемый
двигателем
,
начальный и конечный токи на участке
и путь пройденный на этом участке
;
;
;
;
.
Эквивалентный
ток на 9-ом участке
9.
Время торможения двигателя
на 10-ом участке от номинальной скорости
до нуля, момент, развиваемый двигателем
,ток
двигателя и путь пройденный на этом
участке
;
;
;
.
10.
Путь пройденный на установившейся
скорости “назад”
(8-ой участок), время
и момент
и ток двигателя
;
;
;
.
11.
Суммарное время работы
.
12.
Время паузы
.
Результаты расчетов сведены в табл. 5.
Таблица 5
|
N/N |
Параметры |
Обозначение |
Параметры |
Ед. изм. | ||
|
1 |
Номер варианта |
|
50 |
| ||
|
2 |
Номер подварианта |
|
1 |
2 |
3 |
|
|
3 |
Момент сопротивления на валу двигателя при работе "вперед" |
|
69,963 |
69,963 |
69,963 |
Нм |
|
4 |
Момент сопротивления на валу двигателя при работе "назад" |
|
25,457 |
25,457 |
25,457 |
Нм |
|
5 |
Постоянная двигателя при номинальном магнитном потоке |
|
1,32 |
2,63 |
1,34 |
Вс |
|
6 |
Постоянная двигателя при ослабленном магнитном потоке |
|
0,66 |
1,31 |
0,67 |
Вс |
|
7 |
Установившаяся скорость вращения двигателя "вперед" при ослабленном потоке |
|
312,14 |
315,57 |
318,85 |
1/c |
|
8 |
Установившаяся скорость вращения двигателя "назад" при ослабленном потоке |
|
326,26 |
327,77 |
325,24 |
1/c |
|
9 |
Заданное угловое ускорение двигателя |
|
225,00 |
225,00 |
225,00 |
|
|
10 |
Динамический момент при пуске и торможении |
|
79,75 |
84,25 |
95,50 |
Нм |
|
11 |
Первый этап |
|
|
|
|
|
|
12 |
Время пуска "вперед" от нуля до номинальной скорости |
|
0,70 |
0,70 |
0,70 |
c |
|
13 |
Момент двигателя при пуске "вперед" от нуля до номинальной скорости |
|
149,71 |
154,21 |
165,46 |
Нм |
|
14 |
Ток двигателя при пуске "вперед" от нуля до номинальной скорости |
|
113,76 |
58,66 |
123,68 |
А |
|
15 |
Путь пройденный валом двигателя при пуске от нуля до номинальной скорости "вперед" |
|
54,83 |
54,83 |
54,83 |
рад |
|
16 |
Второй этап |
|
|
|
|
|
|
17 |
Время пуска "вперед" от номинальной скорости до максимальной |
|
0,6892 |
0,7044 |
0,7190 |
c |
|
18 |
Момент двигателя при пуске "вперед" от нуля до номинальной скорости |
|
149,71 |
154,21 |
165,46 |
Нм |
|
19 |
Ток двигателя при пуске "вперед" от номинальной скорости до максимальной в начальный момент |
|
113,76 |
58,66 |
123,68 |
А |
|
20 |
Ток двигателя при пуске "вперед" от номинальной скорости до максимальной в конечный момент |
|
227,52 |
117,33 |
247,36 |
А |
|
21 |
Эквивалентный ток на втором этапе |
|
173,77 |
89,61 |
188,93 |
А |
|
22 |
Путь пройденный валом двигателя при пуске от номинальной скорости до максимальной "вперед" |
|
161,68 |
166,47 |
171,09 |
рад |
|
23 |
Четвертый этап |
|
|
|
|
|
|
24 |
Время торможения при работе "вперед" от максимальной скорости до номинальной |
|
0,6892 |
0,7044 |
0,7190 |
c |
|
25 |
Момент двигателя при томожени "вперед" от максимальной скорости до номинальной |
|
-9,79 |
-14,29 |
-25,54 |
Нм |
|
26 |
Ток двигателя при торможении "вперед" от максимальной скорости до номинальной в начальный момент |
|
-14,87 |
-10,87 |
-38,18 |
А |
|
27 |
Ток двигателя при торможении "вперед" от максимальной скорости до номинальной в конечный момент |
|
-7,44 |
-5,43 |
-19,09 |
А |
|
28 |
Эквивалентный ток на четвертом этапе |
|
11,36 |
8,30 |
29,16 |
А |
|
29 |
Путь пройденный валом двигателя при торможении четвертом этапе |
|
161,68 |
166,47 |
171,09 |
рад |
|
30 |
Пятый этап |
|
|
|
|
|
|
31 |
Время торможения при работе "вперед" от номинальной скорости до нуля |
|
0,70 |
0,70 |
0,70 |
c |
|
32 |
Момент двигателя при томожени "вперед" от максимальной скорости до номинальной |
|
-9,79 |
-14,29 |
-25,54 |
Нм |
|
33 |
Ток двигателя при торможении "вперед" от номинальной скорости до нуля |
|
-7,44 |
-5,43 |
-19,09 |
А |
|
34 |
Путь пройденный валом двигателя при торможении пятом этапе |
|
54,83 |
54,83 |
54,83 |
рад |
|
35 |
Третий этап |
|
|
|
|
|
|
36 |
Путь пройденный валом двигателя на установившейся скорости "вперед" |
|
132,46 |
122,89 |
113,65 |
рад |
|
37 |
Время при работе "вперед" на установившейся скорости |
|
0,42 |
0,39 |
0,36 |
c |
|
38 |
Момент двигателя при работе "вперед" на установившейся скорости |
|
69,96 |
69,96 |
69,96 |
Нм |
|
39 |
Ток двигателя при движении "вперед" на установившейся скорости |
|
106,32 |
53,23 |
104,59 |
А |
|
40 |
Шестой этап |
|
|
|
|
|
|
41 |
Время пуска "назад" от нуля до номинальной скорости |
|
0,6981 |
0,6981 |
0,6981 |
c |
|
42 |
Момент двигателя при пуске "вперед" от нуля до номинальной скорости |
|
-105,21 |
-109,71 |
-120,96 |
Нм |
|
43 |
Ток двигателя при пуске "вперед" от нуля до номинальной скорости |
|
-79,94 |
-41,73 |
-90,41 |
А |
|
44 |
Путь пройденный валом двигателя при пуске от нуля до номинальной скорости "вперед" |
|
54,83 |
54,83 |
54,83 |
рад |
|
45 |
Седьмой этап |
|
|
|
|
|
|
46 |
Время пуска "назад" от номинальной скорости до максимальной |
|
0,7519 |
0,7586 |
0,7474 |
c |
|
47 |
Момент двигателя при пуске "назад" от нуля до номинальной скорости |
|
-105,21 |
-109,71 |
-120,96 |
Нм |
|
48 |
Ток двигателя при пуске "назад" от номинальной скорости до максимальной в начальный момент |
|
-79,94 |
-41,73 |
-90,41 |
А |
|
49 |
Ток двигателя при пуске "назад" от номинальной скорости до максимальной в конечный момент |
|
-159,88 |
-83,47 |
-180,83 |
А |
|
50 |
Эквивалентный ток на седьмом этапе |
|
122,11 |
63,75 |
138,11 |
А |
|
51 |
Путь пройденный валом двигателя при пуске от номинальной скорости до максимальной "назад" |
|
181,71 |
183,91 |
180,23 |
рад |
|
52 |
Девятый этап |
|
|
|
|
|
|
53 |
Время торможения при работе "назад" от максимальной скорости до номинальной |
|
0,7519 |
0,7586 |
0,7474 |
c |
|
54 |
Момент двигателя при томожени "назад" от максимальной скорости до номинальной |
|
54,29 |
58,79 |
70,04 |
Нм |
|
55 |
Ток двигателя при торможении "назад" от максимальной скорости до номинальной в начальный момент |
|
82,51 |
44,73 |
104,71 |
А |
|
56 |
Ток двигателя при торможении "назад" от максимальной скорости до номинальной в конечный момент |
|
41,25 |
22,37 |
52,36 |
А |
|
57 |
Эквивалентный ток на девятом этапе |
|
63,02 |
34,16 |
79,98 |
А |
|
58 |
Путь пройденный валом двигателя при торможении девятом этапе |
|
181,71 |
183,91 |
180,23 |
рад |
|
59 |
Десятый этап |
|
|
|
|
|
|
60 |
Время торможения при работе "назад" от номинальной скорости до нуля |
|
0,6981 |
0,6981 |
0,6981 |
c |
|
61 |
Момент двигателя при томожени "назад" от максимальной скорости до номинальной |
|
54,29 |
58,79 |
70,04 |
Нм |
|
62 |
Ток двигателя при торможении "назад" от номинальной скорости до нуля |
|
41,25 |
22,37 |
52,36 |
А |
|
63 |
Путь пройденный валом двигателя при торможении десятом этапе |
|
54,83 |
54,83 |
54,83 |
рад |
|
64 |
Восьмой этап |
|
|
|
|
|
|
65 |
Путь пройденный валом двигателя на установившейся скорости "назад" |
|
92,40 |
87,99 |
95,35 |
рад |
|
66 |
Время при работе "назад" на установившейся скорости |
|
0,28 |
0,27 |
0,29 |
c |
|
67 |
Момент двигателя при работе "вперед" на установившейся скорости |
|
-25,46 |
-25,46 |
-25,46 |
Нм |
|
68 |
Ток двигателя при движении "вперед" на установившейся скорости |
|
-38,69 |
-19,37 |
-38,06 |
А |
|
69 |
Расчет эквивалентного тока |
|
|
|
|
|
|
70 |
Время работы |
|
6,382 |
6,376 |
6,375 |
c |
|
71 |
Время паузы |
|
3,618 |
3,624 |
3,625 |
c |
|
72 |
Время цикла при принудительной вентиляции двигателя |
|
10,000 |
10,000 |
10,000 |
c |
|
73 |
Время цикла с учетом коэффициентов ухудшения охлаждения |
|
7,493 |
7,490 |
7,489 |
c |
|
74 |
Эквивалентный ток с самовентиляцией двигателей |
|
85,706 |
44,550 |
95,418 |
А |
|
75 |
Номинальный ток |
|
96,650 |
57,140 |
153,380 |
А |
|
76 |
Запас по току (нагреву) с самовентиляцией двигателей |
|
11,32 |
22,03 |
37,79 |
% |
|
77 |
Эквивалентный ток с принудительной вентиляцией двигателя |
|
74,189 |
38,556 |
82,576 |
А |
|
78 |
Запас по току (нагреву) с принудительной вентиляцией двигателя |
|
23,24 |
32,52 |
46,16 |
% |
|
79 |
Базовое значение момента |
|
117,77 |
140,05 |
190,98 |
Нм |
|
80 |
Базовое значение скорости |
|
157,08 |
157,08 |
157,08 |
1/c |
|
81 |
Базовое значение тока |
|
96,65 |
57,14 |
153,38 |
А |
