
- •Раздел 3. Расчет динамики электропривода……….54
- •Задание на курсовое проектирование
- •Данные механизма для кратковременного режима работы:
- •Раздел 1. Выбор электрооборудования
- •1.1. Выбор электродвигателя
- •1.1.1. Определение режима работы электродвигателя
- •1.1.2. Расчет эквивалентного момента на валу электродвигателя
- •1.1.3. Определение необходимой скорости вращения электродвигателя
- •1.1.4. Определение мощности электродвигателя
- •1.1.5. Выбор электродвигателя по каталожным данным
- •1.1.6. Проверка электродвигателя по условию перегрузки
- •1.2. Выбор управляемого выпрямителя
- •1.2.1 Выбор управляемого выпрямителя
- •1.2.2. Выбор управляемого преобразователя
- •1.3. Выбор согласующего трасформатора
- •1.5. Выбор уравнительного реактора
- •1.6. Выбор тахогенератора
- •1.7. Расчет параметров системы «тиристор-ный выпрямитель - двигатель постоянного тока»
- •1.8. Обоснование необходимости применения замкнутой системы управления электроприводом
- •1.9. Выводы по разделу
- •Раздел 2. Расчет статики электропривода
- •2.1. Составление схем для расчета системы управления электроприводом [10]
- •2.1.1. Составление упрощенной принципиальной схемы
- •2.1.2. Составление функциональной схемы
- •2.1.3. Составление структурной схемы
- •2.2. Определение коэффициента обратной связи по скорости.
- •2.3. Определение максимального напряжения задатчика скорости
- •2.4. Определение коэффициента обратной связи по току [10]
- •2.6. Построение статической характеристики электропривода в замкнутой и разомкнутой системе управления [14]
- •2.7. Выводы по разделу
- •Раздел 3. Расчет динамики электропривода
- •3.1. Составление структурной схемы системы электропривода постоянного тока для расчета его динамики
- •3.2. Составление передаточных функций элементов
- •3.2.1. Составление передаточной функции двигателя постоянного тока [3,4]
- •3.2.3. Составление передаточной функции цепи обратной связи по скорости
- •3.3. Составление передаточной функции системы
- •Получим функцию вида
- •3.4. Проверка устойчивости системы электропривода
- •3.5. Синтез корректирующего устройства
- •3.6. Построение переходного процесса в системе электропривода
- •3.7. Оценка показателей качества
- •3.8. Выводы по разделу
1.1.2. Расчет эквивалентного момента на валу электродвигателя
Расчет эквивалентного момента на валу электродвигателя проводиться в два этапа.
Во-первых, требуется рассчитать эквивалентный момент сопротивления на валу механизма за время работы в течение одного цикла по формуле :
Эта формула применяется для ступенчатой нагрузочной диаграммы с постоянными значениями моментов сопротивления на валу механизма для каждой ступени. В случае если нагрузочная диаграмма содержит наклонные трапецеидальные участки, их надо предварительно заменить эквивалентными ступенями.
Значение момента эквивалентной ступени на i-том трапецеидальном участке с начальным значением момента Мнач и конечным mkoh может быть рассчитано по формуле:
Мм5э=
Ммэ=191,62Н*м
Во-вторых, требуется определить эквивалентный момент Мэкв на валу двигателя
Для определения эквивалентного момента на валу двигателя необходимо воспользоваться формулой:
Мэкв=Ммэ*К3/(п*iп)
где Мэкв - эквивалентный момент на валу двигателя (Н*м)
К3=1,1..1,3 берем К3=1,2
Мэкв=191,62*1,2/(0,92*32)=7,81 Н*м
Ммэ - эквивалентный момент сопротивления на валу механизма (Н*м);
K3 - коэффициент запаса;
nn- КПД редуктора, %;
in - передаточное число редуктора.
1.1.3. Определение необходимой скорости вращения электродвигателя
Требуется найти наибольшую угловую скорость max и частоту вращения электродвигателя nmax.
Для нахождения этих параметров надо воспользоваться формулами:
max=in*mmax
где max - максимальная угловая скорость двигателя (рад/с); - mmax-максимальная угловая скорость механизма
(рад/с).
nmax=max*30/
где nmax - максимальная частота вращения электродвигателя (об/мин).
max=32*7=224 c-1
nmax =224*30/3,14=2139 об/мин
1.1.4. Определение мощности электродвигателя
Для определения мощности электродвигателя необходимо рассчитать эквивалентную и расчетную мощности на валу двигателя.
Рассчитываем эквивалентную мощность Рэкв на валу двигателя при наибольшей угловой скорости.
Этот расчет производится следующим образом:
Рэкв=Мэкв*max
Определяем расчетную мощность на валу электродвигателя Ррасч c учетом режима его работы и допустимого по условиям нагрева вращающего момента.
Для продолжительного, кратковременного и повторно-кратковременного режимов работы расчетная мощность на валу электродвигателя определяется по-разному.
Для продолжительного режима:
Ррасч = Рэкв / Kзав Kзав =1,2
где Кзав - коэффициент завышения мощности.
Рэкв = 7,81*224 = 1749,44 Вт
Ррасч = 1749,44/1,2 =1457,87 Bт