1. Расчет и построение нагрузочной диаграммы. Выбор и проверка электродвигателя
1.1 Выбор электродвигателя
Согласно полученному заданию и кинематической схеме, представленной на рисунке 1, производим выбор электродвигателя.
Рисунок 1. Кинематическая схема электропривода
Установившаяся угловая скорость вращения вала двигателя:
(1.1.1)
где
- передаточное отношение механической
передачи.
Установившаяся частота вращения вала двигателя:
(1.1.2)
Приведенный статический момент сопротивления:
(1.1.3)
где
момент сопротивления в начале рабочего
цикла;
момент сопротивления
в конце рабочего цикла;
- число одновременно
работающих электродвигателей;
-
число одновременно работающих механизмов;
- коэффициент
полезного действия системы.
Требуемая расчетнаясредняя мощность электродвигателя:
;
(1.1.4)
где
- коэффициент запаса.
По
каталогу выбираем двигатель постоянного
тока с независимым возбуждением, у
которого
и
.
Выбираем двигатель ДП82 со следующими параметрами:
- номинальная
мощность электродвигателя;
- номинальная
частота вращения вала двигателя;
- максимальная
частота вращения вала двигателя;
- номинальное
напряжение в цепи якоря;
- номинальный ток
в цепи якоря;
- маховый момент
электродвигателя.
Номинальная угловая скорость вращения вала двигателя:
(1.1.5)
.
Номинальный момент электродвигателя:
(1.1.6)
Постоянная электродвигателя:
(1.1.7)
Угловая скорость идеального холостого хода:
(1.1.8)
Сопротивления якоря:
(1.1.9)
.
1.2 Расчет и построение нагрузочной диаграммы
1.2.1 Расчет диаграммы скорости и ускорения
Время разгона или замедления при постоянном ускорении на i-м участке нагрузочной диаграммы:
(1.2.1)
где
,
- начальная и конечная скорости вращения
вала двигателя на i-ом
участке диаграммы;
- угловое ускорение
(замедление) двигателя на i-ом
участке диаграммы.
1 участок:
;
2 участок:
3 участок:
.
4 участок:
5 участок:
Время цикла:
(1.2.2)
1.2.2 Расчет диаграммы моментов на валу двигателя
Момент инерции электродвигателя:
(1.2.3)
.
Момент инерции рабочего механизма:
(1.2.4)
.
Момент инерции шестерней №1, №2:
(1.2.5)
(1.2.6)
Момент инерции системы:
(1.2.7)
Значение момента сопротивления на i-ом участке диаграммы:
(1.2.8)
Момент на валу двигателя на i-ом участке диаграммы:
(1.2.9)
где
- моменты на валу двигателя с 1 по 5 участки
нагрузочной диаграммы соответственно.
1.2.3 Расчет диаграммы токов якоря
Ток якоря на i-ом участке диаграммы:
(1.2.10)
где
- токи в цепи якоря на участках нагрузочной
диаграммы с 1 по 5 соответственно.
Тахограмма и нагрузочная диаграмма показаны на рисунке 2.