- •Введение
- •1. Аналитический обзор современного состояния вопроса и литературы
- •1.1 Обоснование актуальности темы
- •2. Постановка задачи дипломного проектирования
- •3. Выбор функциональной схемы стенда
- •3.1 Технико-экономическое обоснование выбора элементов стенда
- •4. Выбор, описание и расчет узлов стенда
- •4.1 Генератор
- •4.1.1 Устройство и принцип действия генератора
- •4.1.2 Выпрямительный блок генератора.
- •4.1.3 Регулятор напряжения генератора
- •4.2 Выбор и расчет асинхронного двигателя.
- •Iэ Iном
- •Iэ Iном
- •4.3 Преобразователь частоты.
- •4.3.1 Частотно-регулируемый привод.
- •4.3.2 Выбор преобразователя частоты и его технические характеристики
- •Iном вых. Пч Iном дв
- •4.2.3. Система защит.
- •4.4 Тахометр электронный
- •5. Принципиальная схема
- •5.1 Подготовка и порядок работы стенда
4.2 Выбор и расчет асинхронного двигателя.
Номинальная мощность автомобильного генератора Pном=1120 Вт. Значит, зная номинальную частоту вращения генератора, можно найти момент. Этот момент будет являться моментом сопротивления для асинхронного двигателя.
, (4.1)
где Pном – номинальная мощность генератора.
(4.2)
Из начальных данных дана диаграмма изменения тока при изменении нагрузки на генераторе. Данные сведены в таблицу 4.1. Диаграмма изменения тока нагрузки показана на рис.4.8.
Таблица 4.1
Iген,А |
5 |
30 |
72 |
5 |
5 |
60 |
80 |
45 |
45 |
45 |
72 |
Rн,Ом |
2,6 |
0,43 |
0,18 |
2,6 |
2,6 |
0,22 |
0,16 |
0,29 |
0,29 |
0,29 |
0,18 |
Uген,В |
14 |
14 |
14 |
14 |
14 |
14 |
14 |
14 |
14 |
14 |
14 |
Pн, Вт |
65 |
390 |
936 |
65 |
65 |
780 |
1040 |
585 |
585 |
585 |
936 |
Для того, что бы выбрать двигатель надо приблизительно рассчитать его мощность:
Вт, (4.3)
где =3,5, если Mс Iн н max
Iн н max пренебрегаем ввиду его малой величины
н max = 680 при n = 6500об/мин
Выбираем по каталогу асинхронный двигатель серии АИР100L2У3, синхронная частота вращения 3000 об/мин. Данные на двигатель приведены в таблице 4.2
Таблица 4.2
P, кВт |
При номинальной нагрузке |
|
|
|
| ||
Скольжение |
КПД, % |
cos | |||||
5,5 |
5 |
88 |
0,89 |
2 |
2,2 |
1,6 |
7,5 |
Двигатели серии АИ основного исполнения предназначены для привода общепромышленных механизмов для работы от сети трехфазного переменного тока частотой 50 Гц. Эти двигатели в отличие от серии 4А имеют улучшенные энергетические показатели, пусковые характеристики, соответствующие рекомендациям МЭК 34-12, повышенные показатели надежности, улучшенные виброаккустические характеристики (уровень шума снижен на 10-15дБ). Сниженный расход активных материалов (меди на 2,5%, электротехнической стали на 4%), сниженную массу асинхронного двигателя и конструктивных материалов соответственно на 10 и 15%. Номинальное значение климатических факторов внешней среды регламентируются в ГОСТ 151543-70 и ГОСТ 15150-69 при высоте над уровнем моря не более 1000м, запыленности воздуха не более 10мг/м3 для асинхронного двигателя со степенью защиты IP 44 и не более 2 мг/м3 для асинхронного двигателя со степенью защиты IP 23. Электродвигатели сохраняют свои параметры в процессе эксплуатации при воздействии механических факторов внешней среды по группе М 1 ГОСТ 17516-62.
Диаграмма изменения тока нагрузки во времени
Рис.4.8
Двигатели имеют следующие показатели по надежности:
- вероятность безотказности работы за 20000 часов не менее 0,9;
- установочный ресурс между операциями восстановления (замена подшипников и обмотки) не менее 20000 часов;
- установочный срок службы до капитального ремонта не менее 10 лет, но не более 20000 часов.
Выбранный двигатель проверяем по условиям пуска и механической перегрузке.
Номинальный момент выбранного двигателя:
(4.4)
Минимальный и пусковой моменты:
(4.5)
(4.6)
Таким образом, , а это значит, что этот двигатель по пусковым характеристикам пригоден.
Из диаграммы видно, что данному режиму работы соответствует режим S8, то есть режим работы при периодическом изменении частоты вращения и нагрузки.
Теперь проверим выбранный двигатель по условию нагрева методом эквивалентного тока, то есть по условию должно быть: