Пункт 3
Механическую характеристику асинхронного электродвигателя ω =f1(Mдв) строят на основании расчета его вращающих моментов для угловых скоростей, соответствующих скольжениям:
S = 0; S = Sн; S = 0,1; S = Sк; S = 0,4; S = Sм = 0,8; S = 1.
Вращающий пусковой момент электродвигателя при S = 1 (ω = 0) следует определить, используя кратность пускового момента М*п, а минимального при S=0,8 – используя кратность минимального момента М*м по выражению:
Где номинальный вращающий момент электродвигателя, Н·м;
– номинальная угловая скорость электродвигателя, 1/с ( – номинальная частота вращения, об/мин).
рад/с
Остальные вращающие моменты электродвигателя для скольжений от 0 до 0,4 рассчитываются на основании упрощенной формулы Клосса (8):
Где максимальный вращающий момент электродвигателя, Н*м;
- критическое скольжение электродвигателя, соответствующее максимальному вращающему моменту.
Данные расчета механической характеристики ω = f1(Mдв) свести в таблицу 2. Переход от скольжения к угловой скорости произвести по формуле
где – синхронная угловая скорость вращения вала электродвигателя, 1/с.
При построении механических характеристик ω = f1(Mдв) значения ω располагают по оси ординат (функция), а значения М – по оси абсцисс (аргумент).
Интерполируя механическую характеристику двигателя в ее пусковой части, следует учесть, что при скольжении S > Sк формула Клосса занижает действительные вращающие моменты. В частности, для S = 0,4 вращающий момент, вычисленный по (8), будет несколько занижен.
Таблица 2
S |
0 |
0,027 |
0,1 |
0,157 |
0,4 |
0,8 |
1,0 |
ω, 1/с |
157 |
153,3 |
141,3 |
132,35 |
94,2 |
31,4 |
0 |
М, Н*м |
0 |
71,75 |
194,8 |
215,25 |
146,43 |
81,23 |
65,96 |
Пункт 4
Для приведения моментов вращения рабочей машины к валу электродвигателя, необходимо использовать следующее соотношение
- передаточное отношение передачи от электродвигателя к рабочей машине;
- приведенный момент сопротивления, Н·м.
С учетом выражения (10) приведенный момент статического сопротивления на валу электродвигателя запишется
Давая ω значения от 0 до ω = ω0, рассчитывают зависимость ω =f2(Mс). Принять Мрм0 равным 0,2·Мрмн, где Мрм0 – момент сопротивления рабочей машины при угловой скорости, равной 0.
Н·м
На основании этих расчетных данных строится кривая ω=f2(Mс) на том же графике, что и механическая характеристика электродвигателя ω =f1(Мдв). Данные расчета механической характеристики ω = f2(Mс) свести в таблицу 3.
Таблица 3
Данные к построению механической характеристики рабочей машины относительно вала электродвигателя
ω, 1/с |
0 |
31, 4 |
94, 2 |
132,35 |
141,3 |
153,3 |
157 |
Мс, Н*м |
14,3 |
26,02 |
49,45 |
63,68 |
67,02 |
71,5 |
72,88 |
Пункт 5
Графоаналитический метод расчета продолжительности пуска и торможения электропривода, получивший название метода площадей, подробно изложен в рекомендованных пособиях.
Приведенный момент инерции системы электродвигатель - рабочая машина относительно вала электродвигателя можно выразить в виде:
где k – коэффициент, учитывающий момент инерции передачи от электродвигателя к рабочей машине. Принять k = 1,2.
Затем, используя построенные механические характеристики электродвигателя ω=f1(Мдв) и рабочей машины ω=f2(Mс), графически находим их разность – кривую избыточного (динамического) момента Мизб =Мдв -Мc =f3(ω). Эту кривую заменяют ступенчатой с участками, на которых избыточный момент постоянен и равен его средней величине Мизбi.
Продолжительность разгона электропривода на каждом участке угловых скоростей рассчитывают по выражению:
где ∆ωi = ωi - ωi - 1 – интервал угловой скорости на i-м участке, 1/c;
Мизбi – средний избыточный момент на i-м участке, принимаемый постоянным, Н·м.
Полная продолжительность пуска равна сумме частичных продолжительностей:
где m – количество ступеней, на которые разбивается кривая избыточных (динамических) моментов.
Результаты расчета свести в таблицу 4.
Таблица 4
Данные расчета продолжительности пуска электропривода с нагрузкой
Номера участков по направлению разгона |
1 |
2 |
3 |
4 |
ωнач, 1/С |
|
|
|
|
ωкон, 1/С |
|
|
|
|
∆ωi =ωi-ωi–1, 1/С |
|
|
|
|
Мизбi, Н·м |
|
|
|
|
∆ti, c |
|
|
|
|
tп, с |
|
|
|
|