5.1598 Нм

Выбранный электродвигатель должен удовлетворять условиям:

Мэ < Мдн (14)

5.1598<8.12следовательно, условие (14) выполняется.

и

М_max/М_дн<k_м, (15)

где Мmax– максимальный момент сопротивления нагрузки, приведенный к валу двигателя

М_max =J_∑iε_max+ М_{с max}+ М_тр= 0.0215*174.5*0.5+4.1734+0.812=6.87(16)

k_м- коэффициент перегрузки двигателя по пусковому моменту, который определяется из технических данных двигателя

k_м=М_maxдв/M_дндв. (17)

Значение k_мприведено в табл. 1.k_м=2

М_max/М_дн=0,85следовательно, условие (15) выполняется.

0,85<2

В следящем электроприводе при выборе двигателя необходимо проверять его соответствие оптимальному передаточному числу редуктора, определяемому из условия минимума эквивалентного момента dMэ /di= 0:

(18)

= 36,18

Поскольку фактическое передаточное число редуктора, определяемое по (5) i=174,5 , отличается от оптимального числа=36,18более чем на 30%, то необходимо выбрать другой двигатель такой же мощности, но с иной номинальной угловой скоростью.

В данном (учебном) проекте мы только констатируем факт необходимости выбора другого двигателя, дальнейшие же расчеты продолжим с выбранным двигателем.

Активное сопротивление якорной цепи двигателя необходимо принимать в нагретом состоянии

Rд =Rд 20^оС (1 + α_дΔt_о)=0.234*(1+0.004*70)=0,299 Ом(19)

где αд =0.004 Ом/град - температурный коэффициент обмоток двигателя;

Δtо =t_ро-20^о= 90⁰-20⁰=70⁰С (t_ро- расчетная температура нагрева обмоток двигателя).

Индуктивность якорной (роторной) обмотки двигателя можно определить на основе его паспортных данных

Lд =TдRд (20)

или приближенно по формуле Линвиля – Уманского

(21)

где I_ЯН– номинальный ток якорной обмотки;

p_n- число пар полюсов;

k_К- коэффициент компенсации (при наличии компенсационной обмоткиk_К= 0.25…0.3)

По формуле (21) при k_К= 0.25 получим:=0.0061 Гн

4. Выбор преобразователя

Выбор преобразователя производится из условий:

(22)

и

(23)

Из условий (22) и (23) получаем, что

110 И 14.2 а

Данные тиристорных преобразователей в таблице 2.

По условиям (22) и (23) из таблицы 2 выбираем тиристорный преобразователь ТПЕ-25/25-115.

Поскольку преобразователь не питается от 3-х фазной сети, соответствующей напряжению питания преобразователя, то применяем понижающий трансформатор.

5. Выбор трансформатора

При выборе трансформатора необходимо учитывать, что линейное напряжение вторичной обмотки его должно отвечать условию:

U_2л≥U_вн(24)

где Uвн – номинальное выпрямленное напряжение ТП

Требуемая мощность трансформатора для трехфазной мостовой схемы:

(25)

По формуле (25) получим: Р_тр==1660 Вт

Технические данные некоторых трансформаторов приведены в Таблице 3.

Из таблицы 3 выбираем по параметру Р_тртрансформаторТТ-2.

Определим сопротивление фазы трансформатора. Активную составляющую R_трфпо потерям короткого замыкания ΔРк.

(26)

где I_2н– номинальный фазный ток вторичной обмотки

I_2н=Р_тр/(3U_2ф)==5.8 А(27)

По формуле (26) получим: =0.67 Ом

Полное сопротивление фазы можно определить из соотношения:

(28)

где е_к– напряжение короткого замыкания трансформатора.

При расчетах с достаточной степенью точности можно принять U_2ф=E_2ф.

По формуле (28) получим: =1,14 Ом

Тогда реактивная составляющая может быть определена из соотношения:

(29)

По формуле (29) получим: =0,92 Ом

Индуктивность фазы трансформатора, приведенная ко вторичной обмотке

(30)

где f=50 Гц – частота питающей сети

По формуле (30) получим: =0,0029 Гн

Далее определим индуктивность L_уп

L_уп=L_тр=2L_{тр ф}=2*0.0029=0,006 Гн(31)

и активное сопротивление R_упсиловой цепи преобразователя.

R_уп=R_тр+R_дт+R_к, = 1.34+0.024+0.2=1.564 Ом(32)

где R_тр=2R_{тр ф}=2*0.67=1.34 Ом(33)

R_дт – динамическое сопротивление тиристора;

R_к – коммутационное сопротивление выпрямительной схемы ТП.

R_дт=(0.2…0,3)U_тq/I_т==0,024 Ом(34)

где U_т=(0,5…1) – падение напряжения на тиристоре;

I_т=I_dн/3=25/3=8,33 А (35)– среднее значение тока тиристора;

I_dн – номинальное значение среднего выпрямленного тока;

q – число одновременно проводящих тиристоров ( принятьq=2) .

R_к= тfL_a =2*50*0.0029=0.3 Ом(36) – коммутационное сопротивление выпрямительной схемы,

где m=2– число пульсаций выпрямленного напряжения за период питающей сети;

L_a=L_{тр ф}=0.0029 Гн