1.3. Приведение моментов к валу двигателя

Кинематическая схема, приведенная на рис. 1, содержит две зубчатые передачи, трансформирующие движение вала двигателя к валу рабочей машины. В результате изменяется частота вращения и, следовательно, величина момента. Привести статический момент сопротивления рабочей машины к валу двигателя можно по равенству мощностей на валах двигателя и рабочей машины с учетом потерь в передачах. Отсюда следует, что

(16)

где i₁ и i₂ – передаточные числа;

η₁ и η₂ – КПД зубчатых передач.

Приведенный момент инерции можно найти, соблюдая закон сохранения энергии, по выражению:

(17)

где J₁ – момент инерции промежуточного вала;

J₂ – момент инерции рабочей машины и рабочего вала.

1.4. Расчет резисторов пускового реостата

Одним из способов ограничения пусковых токов двигателей постоянного тока (ДПТ) является включение в цепь якоря на момент пуска дополнительных резисторов, необходимая величина их сопротивлений может быть найдена из условий ограничения пускового тока и создания необходимого пускового момента.

Величина пускового тока ДПТ обычно колеблется в следующих пределах (рис. 2):

(18)

(19)

При выполнении данной работы рекомендуется задаться током переклю-чения I₂ по формуле (19), тогда при известном числе ступеней пускового реостата z пиковый максимальный ток

(20)

Если в результате расчета ток I₁ окажется больше допустимого, рассчи-танного по формуле (18), то следует либо увеличить число ступеней, либо уменьшить ток переключения I₂, не выходя, однако, из указанных выше пределов.

Решить эту задачу можно и другим путем: задаться максимальным током I₁, а ток переключения найти по формуле:

(21)

Пусковые характеристики (пусковую диаграмму) можно построить в абсолютных, относительных и смешанных единицах. Вариант для смешанных единиц показан на рис. 2.

Построение начинается с естественной характеристики (прямая Е), кото-рая проводится через точку n₀ и точку номинального режима (I^*_н; n_н). Затем строится характеристика К через точки (0; n₀) и (I^*₁; 0). Дальнейшие пост-роения хорошо видны и понятны из рис. 2. Критерием правильности расчетов и построений является совпадение точки d c естественной характеристикой.

Для расчета сопротивлений секций пускового реостата можно исполь-зовать графоаналитический метод, для чего необходимо измерить отрезки fq, qh, hk и km или отрезки аb, bc, cd, de. Сопротивления секций определяются отношениями:

(22)

(23)

(24)

Рис. 2. Пусковая диаграмма

При ином числе ступеней берется отношение длины отрезка, соответст-вующего i-й ступени, к длине отрезка, отсекаемого естественной харак-теристикой. Сопротивления ступеней пускового реостата, Ом, определяются по формулам:

(25)

(26)

(27)

Сопротивления пусковых резисторов можно найти также аналитическим методом. Для этого найденные токи I₁ и I₂ необходимо взять за основу для нахождения отношения:

(28)

Сопротивление первой ступени, Ом,

(29)

для всех последующих ступеней (до ) –

(30)

Сопротивление секций

(31)

Полное сопротивление пускового реостата

(32)

При выполнении данной рабо-ты нужно произвести расчет сопро-тивлений обоими методами и со-поставить полученные результаты, определив расчетную ошибку в процентах (за 100 % принимаются значения сопротивлений, получен-ные аналитическим методом). Пояснительная записка должна со-держать пусковые характеристики (см. рис. 2) и схему включения пус-ковых резисторов (рис. 3).

Рис. 3. Схема включения пусковых резисторов