- •Содержание Введение 4
- •1.1 Технические характеристики системы регулирования
- •1.2 Функциональная схема системы регулирования
- •2.1 Выбор микропроцессора
- •2.2 Выбор усилителя
- •2.3 Выбор контактора
- •2.4 Выбор электродвигателя
- •2.5 Выбор редуктора
- •2.6 Выбор пропеллера
- •2.7 Выбор бункера
- •2.8 Выбор датчика уровня
- •3 Расчет датчика обратной связи
- •4 Анализ устойчивости системы автоматического регулирования
- •4.1 Проверка устойчивости системы регулирования
- •4.2 Определение прямых и косвенных оценок качества системы
- •7 Выбор и расчет корректирующего устройства
2.4 Выбор электродвигателя
Электродвигатель является ключевым звеном исполнительной части системы автоматического регулирования. Его выбор производится исходя из надежности, определяемой тем или иным режимом работы. В конкретной курсовой работе ключевым моментом является требование работы двигателя в периодическом повторно-кратковременном режиме с влиянием пусковых процессов (режим S4). По этому поводу можно выделить определенный типоразмер двигателя - АИР180S4, который обеспечивает безотказное функционирование при заданных условиях.
Он обладает большим сроком службы, низкой стоимостью.
Технические характеристики асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором АИР180S4 представлены ниже.
Номинальная мощность, кВт 22.
Номинальная частота вращения, об/мин 1500.
КПД, % 90,5.
Коэффициент мощности 0,86.
Номинальный ток при 380 В, А 60,7.
Номинальный момент, Нм 144.
Отношение пускового момента к номинальному 1,7.
Отношение пускового тока к номинальному 6,9.
Отношение максимального момента к номинальному 2,6.
Динамический момент инерции ротора, 0,16.
Масса, кг 170.
Сопротивление якоря, Ом 0,007.
Индуктивность якоря, мГн 74.
Момент инерции нагрузки, кгм2 0,3.
Передаточная функция электродвигателя имеет вид:
, (5)
где - обобщенный коэффициент усиления электродвигателя
- постоянная времени электродвигателя, с;
- показатель колебательности электродвигателя.
Обобщенный коэффициент усиления:
(рад/В·с), (6)
где - моментная постоянная электродвигателя, Н·А-1;
- постоянная противоЭДС, В·с/рад,
- омическое сопротивление якоря, Ом;
= 2,4·10 – 4 - коэффициент вязкого трения, Н·с/рад;
- угловая частота вращения вала электродвигателя, рад/с.
Постоянная времени электродвигателя:
(с), (7)
где - приведенный к валу электродвигателя момент инерции вращающихся частей и исполнительного механизма, Н·м·с2;
Показатель колебательности электродвигателя:
, (8)
где - электромагнитная постоянная якоря, Гн/Ом;
- индуктивность якоря электродвигателя, Гн.
Подставляя значения параметров, получим передаточную функцию электродвигателя:
.
2.5 Выбор редуктора
Редукторы цилиндрические одноступенчатые – РЦО являются приводами общего назначения и предназначены для изменения крутящих моментов и частоты вращения в различных машинах и механизмах.
В редукторах предусмотрены: картерная непроточная и централизованная проточная системы смазки; цилиндрическая форма входного и выходного валов; возможность подсоединения приборов и автоматики.
Редукторы используются для работы в следующих условиях: нагрузка постоянная и переменная, одного направления и реверсивная; вращение валов в любую сторону, частота вращения входного вала до 1800 об/мин; температура внешней среды от минус 40°С до плюс 50°С; неагрессивная среда, повышенная запыленность и влажность.
В ходе обзора редукторов РЦО выбрана модель РЦО-100. Его отличают компактные размеры, малый вес.
Технические характеристики редуктора РЦО-100 представлены ниже.
Номинальный крутящий момент на выходном валу, кН·м 0,3.
Габаритные размеры, мм 345х174х235.
Масса, кг 45.
Передаточной функцией редуктора является обратная величина его передаточному отношению:
, (9)
где i – передаточное отношение редуктора.
,
где - частота вращения пропеллера, об/мин;
- частота вращения вала двигателя, об/мин.
Следовательно, передаточное число редуктора:
.
Таким образом, передаточная функция редуктора:
.