Критерием приведения моментов к валу двигателя является энергетический. баланс механической части электропривода. Статические и динамические момен


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте файл и откройте на своем компьютере.
29 5. ПРИВЕДЕНИЕ СТАТИЧЕСКИХ МОМЕНТОВ И МОМЕНТОВ ИНЕРЦИИ К ВАЛУ ДВИГАТЕЛЯ При составлении расчетной схемы механической части электропривода мо- менты с опротивления движению РО (статические моменты) и моменты инерции приводятся к валу двигателя. Критерием приведения моментов к валу двигателя является энергетический баланс меха нической части электропривода. Статические и динамические момен- ты на валу рабочей м ашины приведены в таблице 2.1. Выбран редуктор с переда- точным числом i Р и коэффициентом полезного дей ствия η Р. Статические моменты рабочей машины, приведенные к валу двигателя, без учета потерь в редукторе ( η Р  1), рассчитываются по формуле � РС = � РОСТ � Р (5.1 ) Статические моменты на валу с учетом потерь в редукторе (  Р < 1) рассчиты- вают в зависимости от режима работы электропривода. Статический момент на валу в двигательном режиме � ВС = � РС � Р (5.2 ) При работе электропривода в тормозных режимах потери в редукторе вызы- вают уменьшение нагрузки двигателя, при этом моменты на валу определяют по формуле � ВС = � РС ∙ � Р (5.3 ) Результаты расчета вводятся в таблицу 5.1. В проекте допускается рассчитывать приведенные моменты к валу двигателя приближенно, принимая в расчетах номинальное значение коэффициента полез- ного действия редуктора  Р , указываемое в каталог ах и справочниках по редукто- рам  1  . Более точные результаты расчетов могут быть получены при использова- нии метода разделения потерь в передаче  7  . При уточненных расчетах установившихся и переходных режимов работы электропривода необходимо также учитыват ь момент потерь холостого хода (мо- мент постоянных потерь) двигателя   х . В двигательном режиме работы двигателя статический момент увеличивается на величину момента потерь холостого хода (   х покрывается за счет электро- магнитного момента двигателя) � С = � ВС + ∆ � Х (5.4 ) П ри работе двигателя в тормозном режиме статический момент уменьшается на величин у момента потерь холостого хода (   х покрывается за счет статиче- ского момента рабочего органа) Таким образом, приведенные статические моменты системы электропривод – рабочая машина рассч итывают для каждого участка с учето м режима работы электропривода. При этом в статическом моменте учитываются не только силы 30 сопротивления движению в рабочей машине, но также и потери в редукт оре, и механические потери в двигателе. Суммарный приведенный к валу двигателя момент инерции системы может быть рассчитан по соотношению � = � � Д + � ПР (5.5 ) где J д – мом ент инерции ротора двигателя;  – коэффициент, учитывающий моме нт инерции оста льных элементов элек- тропривода: муфт, тормозного шкива, редуктора и др.; � ПР = � РО � Р 2 ⁄ – приведенный к валу двигателя суммарный момент инерции движущихся исполнительных органов рабочей машины и связанных с ними дви- жущихся масс (грузов, заготовок и т.п.). В проекте допускается рассчитывать момент инерции передачи приближенно, принимая в формуле (5.5) коэффициент   1 , 3…1,5 . При необходимости (по указанию руководителя проекта) учета влияния упругостей в механизме в каждом варианте задания указана кру тильная жест- кость С k , отнесенная к рабочему валу, либо линейная жесткость С л механизма, от- несенная к поступательно движущемуся исполнительному органу. Приведенную к валу двигателя жесткость упругой механической связи С пр определяют через значение крутильно й жесткости рабочего вала (упругой муф- ты) по формуле: ܥ ПР = ܥ � � Р 2 ⁄ (5.6 ) через значение линейной жесткости – по формуле: ܥ П Р = ܥ Л ∙ ܦ 2 4 � Р 2 (5.7 ) Установивш ая ся скорост ь двигателя � С = 2 � 0 ܦ ∙ � Р (5.8 ) Динамический момент � дин = � ∙ 2 � ДОП ∙ � Р ܦ (5.9 ) Момент ы двигателя М доп . уск , допускаемы е по ускорению , при которых об ес пе- чивается возможность работы электропривода с заданным или допустимым уско- рением при разгон е � П = � С + � ДИН (5.10 ) и при торможении � П = � С − � ДИН (5.11 ) Если момент М доп . уск больше максимального допустимого момента двигателя, то ускорение приходится снижать, что повлечет за собой уменьшение производи- тельности рабочей машины, или выбирать двигатель большей мощности, обеспе- чивающий требуемое ускорение электропривода. Примеры рас чета приведены в 5, 13]. 31 Разделом 5 проекта заканчивается подготовка данных к дальн ейшим расчетам электропривода. Для каждого участка работы электропривода в таблицу 5.1 вно- сятся параметры расчетной схемы механической части электропривода . Таблица 5.1 – Приведение статических моментов и моментов инерции к валу двигателя Пример 5.1 Приведение статических моментов и моментов инерции к ва- лу двигателя Участок движения Рабочий ход Обратный ход Расчетные данные Обо- зна- чение пуск уст. ре- жим тор- мо- жение пуск уст. режим тор- мо же- ние 1 2 3 4 5 6 7 8 По данным таблицы 2.1 Скорость рабочего органа , м/c ν ро 0,5 – 0,75 Момент статический рабочего органа , Н·м М рост 2106,6 – 35,3 Момент инерции рабочего органа , кгм 2 J рост 174 120 Приведение к валу двигателя ( i Р = 24,9 , η Р = 0,88 ) Скорость двигателя, рад/с  с 83 – 124,5 Момент статический, Нм: – без учета потерь в передаче М пр 84,6 – 1,42 – с учетом потерь М вс 96,1 96,1 74,45 – 1,61 – 1,61 – 1,25 – с учетом потерь холостого хода двигателя М с 108,5 108,5 62 – 14 – 14 11,15 Приведенный момент инерции, кгм 2 J пр 0,28 0,194 Момент инерции электропривода, кгм 2 J 0,64 0,54 Динамический момент, Нм М дин 106,2 – – 106,2 – 86,9 – 86,9 Момент двигателя, допуска- емый по ускорению, Нм М доп 214,7 108,5 2,3 – 103,6 – 1,61 75,6 Данные предварительного расчета Момент двигателя средний на участке, Нм М ср , 214,7 108,5 2,3 – 103,6 – 1,61 75,6 Время работы, с t в 0,5 9,5 0,5 0,75 5,92 0,75 Угол поворота вала двигателя, рад  в 20,75 788,5 20,75 – 46,7 – 736,6 – 46,7 32 Статические моменты и моменты инерции РО приведены в таблице 2.1 и продублированы в таблице 5.1 . Выбран редуктор с передаточным числом j P = 24,9 и коэффициентом полезного действия η P = 0,88 . Установившаяся скорость двигателя . Статические моменты рабочей машины, приведенные к валу двигателя, без учета потерь в редукторе ( η P = 1) , при движении с заготовкой: , при движении без заготовки: Статические моменты на валу с учетом пот ерь в редукторе (η P = 0,88 ) в двигательных режимах: В тормозных режимах: Для расчета статического момента двигателя М с М вс ±ΔМ х , приведенного к его электромагнитному моменту, можно приближенно оценить потери мо- мента холостого хода ΔМ х через потери мощности в номинальном режиме ΔМ х  ΔР н / ( 3 ω н ) – для асинхронного двигателя, ΔМ х  ΔР н / ( 2 ω н ) – для двигателя постоянного тока. Для выбранного двигателя 4 MTF ( H )160 L 6 ( см. таблицу 3.1) В двигательных режимах В тормозных режимах: Приведенный к валу двигателя момент инерции РО при движении: – с заготовкой – без заготовки Момент инерции электропривода 33 Динамический момент при движении с заготовкой: при движении без заготовки: . Пусковой и тормозной моменты при движении с заготовкой с допустимым ускорением: Пусковой и тормозной моменты при движении без заготовки с допустимым ускорением: Для каждого из участков все значения приведены в таблице 5.1.

Приложенные файлы

  • pdf 3243515
    Размер файла: 471 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий