8. Расчёт статических характеристик

8.1 Общие положения

Целью данного расчета является обеспечение технологических задач, заложенных в требования к электроприводу. Технологические скорости рабочего и обратного хода в установившемся режиме, пониженные скорости при пуске и остановке рабочего органа должны быть обеспечены с высокой степенью точности.

Заданными данными для расчета являются скорость движения механизма , приведенная к валу двигателя, и заданный момент сопротивления движению Мс, приведенный к валу двигателя и включающий в себя момент механических потерь холостого хода двигателя ΔMх.

Задачей расчета является определение напряжения и частоты, добавочных сопротивлений силовых цепей и цепей возбуждения, при которых выполняются требования к электроприводу по обеспечению заданных скоростей движения рабочего органа (рабочей машины)

Исходными данными для расчета статических характеристик являются ка-таложные данные электродвигателя и другого оборудования, установленного в его силовой цепи.

8.2 Расчет естественных характеристик двигателя

В программе MatLab построим естественные механические и электромеханические характеристики по Т-образной схеме, используя данные Таблицы 3 и Таблицы 7:

Таблица 7.

Данные для построения естественных характеристик

I1n	Un	r1	r2p	x1	x2p	wn	won	Mn	Imn
12.4	220	1.6386	2.0634	1.2877	1.2877	96.335	104.72	46.712	8.3463

Естественная механическая и электромеханическая характеристики представлены на Рисунке 3

Рисунок 3. Естественная механическая и электромеханическая характеристики

8.3. Расчёт характеристик, проходящих через заданную точку

Построим механические и электромеханические характеристики, проходящие через заданные точки:

1) При движении с заготовкой М_с=20.47 Нм, ω_с= 80 рад/c

1) При движении без заготовки М_с=4.323 Нм, ω_с=120 рад/c

Характеристики построены на Рисунке 4 и Рисунке 5

Рисунок 4. Механическая и электромеханическая характеристики с заданной точкой М_с=20.47 Нм, ω_с= 80 рад/c

Рисунок 5. . Механическая и электромеханическая характеристики с заданной точкой М_с=4.323 Нм, ω_с=120 рад/c

9. Расчет переходных процессов электропривода

9.1 Общие положения

Расчёт переходных режимов необходим:

1) для определения времени и характера их протекания;

2) для оценки их соответствия требованиям технологического процесса

рабочего органа;

3) для оценки механических и электрических перегрузок;

4) для правильного выбора мощности двигателей, преобразователей и

аппаратуры управления.

Переходные процессы электропривода возникают при изменении

управляющих и возмущающих воздействий.

На характер переходного процесса оказывают существенное влияние:

1) механическая инерция электропривода,

2) жесткость механической передачи,

3) электромагнитная инерция обмоток двигателя и элементов преобразователя.

Поставленные задачи решаются при выполнении:

– расчетов механических и электромеханических переходных процессов

момента M(t), скорости ω(t), скорости идеального холостого хода ω_O(t), угла

поворота вала двигателя α(t) за время цикла;

– проверки на заданную производительность электропривода;

– проверки на перегрузочную способность двигателя и преобразователя;

– расчета среднеквадратичного значения тока (момента) за цикл и проверки

на нагрев двигателя, преобразователя и резисторов;

– расчетов энергетических показателей электропривода (механической

работы, активной и реактивной энергии из сети за цикл, циклового КПД и cosφ).

При расчёте переходных процессов можно идти 3 путями:

1. Использовать готовые аналитические выражения

2. Использование частотного анализа

3. Расчёт и использование структурной схемы электропривода

Первый путь не применим в данном случае, т.к.не

получается выполнить анализ влияния различных параметров электропривода на конечный результат.

Второй путь (анализ работы электропривода осуществляется с помощью ЛАЧХ) позволяет оценить только качество переходных процессов.

Поэтому был выбран третий способ – составление структурной схемы электропривода.