Исходные данные для проектирования электропривода. Описание рабо- чей машины

 

Сопротивления секций пускового реостата находят исходя из следующих определений:

Ом;

 Ом;

 Ом;

 Ом;

 Ом;

 Ом.

 

7.3 Расчёт времени работы на каждой характеристике

 

Электромеханическая постоянная времени  i-ой ступени определяется по формуле:

где - сопротивление на  i-ой ступени, Ом.

Время разгона на i-ой ступени определяется по формуле:

.

Результаты расчёта пусковой диаграммы  сводятся в таблицу 9.

 

Таблица 9 - Время разгона на каждой характеристик

№ хар.	Ri, Ом	, с	, с
		Результат расчета при  движении с грузом
4	3,271
5	1,961
6	1,175
Итого:	1,67с.
		Результат расчета при  движении без груза
4	3,271
6	1,175
7	0,705
Итого:	1,71…1,874 1,874с.

 

Данная пусковая диаграмма обеспечивает пуск с допустимой степенью точности.

 

7.4 Уточнение тахограммы

 

 

Таблица 10 - Расчёт уточнённой диаграммы

Расчётная формула	С грузом	Без груза
, м/с
, м/с2
, м
, с
, с

 

Суммарное время работы:

Время цикла:

.

Время паузы:

 .

 

Рисунок Р.6 - Уточнённая тахограмма

7.5 Выбор ящиков резисторов

 

После определения величин пусковых сопротивлений выбирают ящики резисторов с чугунными или фехралевыми элементами. Ящики подбираются также по эффективному току.

 

Рисунок 2 - Схема включения пусковых реостатов в якорную цепь

 

Относительные продолжительности включений секций пускового реостата согласно схеме на рисунке 2 определяются по следующим формулам:

.

.

.

Эффективное значение тока при пуске:

,

где

- значения пускового тока на 1-ой, …, i-ой ступени.

.

.

.

Так как значения пусковых токов  на 4 - 6 пусковых ступенях равны, то эффективный пусковой ток для 4 - 6 реостатов при движении с грузом и без груза равен:

.

Эквивалентный продолжительный ток для каждого сопротивления реостата находится по формуле:

.

.

.

.

.

.

.

По эквивалентному продолжительному току из [2, 360] подбираются ящики резисторов.

1) С чугунными элементами в количестве 4 шт.:

1 ящик типа ЯС-100 №80 с элементами НС-400, Ом, Ом, общим числом n = 20 элементов, продолжительный ток включения – 54 А;

3 ящика типа ЯС-101 №54 с элементами НС-401, Ом, Ом, общим числом элементов n = 120, продолжительный ток включения – 46 А.

2) С проволочными элементами в количестве 3 шт.:

2 ящика типа ЯС100/2 с элементами НС414/0,9,  Ом, Ом, общим числом элементов: n=20, продолжительный ток включения – 19,9 А;

1 ящик типа ЯС100/2 с элементами НС414/3,5 Ом, Ом и n=10 элементов, продолжительный ток включения – 10,1 А.

 

Рисунок 3 - Схема включения ящиков резисторов в цепь якоря двигателя

 

Таблица 11 - Результаты выбора ящиков резисторов

№ секции	Величина расчетного сопротивления секции, Ом	Тип ящика и его параметры	Число элеметов	Физическое сопротивлние секции, Ом	Величина отклонения, %
1	31,653	ЯС100/2 с НС414/3,5	9	31,5	0,48
2	18,517	ЯС100/2 с НС414/0,9+ +ЯС-101 №54 с НС-401	20+10	18,54	0,14
3	3,466	ЯС-101 №54 с НС-401	64	3,456	0,29
4	1,31	ЯС-101 №54 с НС-401	24	1,296	0,3
5	0,786	ЯС-100 №54 с НС-400	14	0,756	3,82
6	0,47	ЯС-101 №80 с НС-401	6	0,48	2,1

 

8 Составление структурной схемы электропривода и построение ЛАЧХ

 

На основании алгебраических и  дифференциальных уравнений, описывающих процессы, происходящие в электродвигателе, составляется структурная схема

где - индуктивность обмотки якоря двигателя, Гн.

Индуктивность обмотки якоря двигателя определяется по формуле:

где р – число пар полюсов.

.

 

Рисунок 4 – Структурная схема двигателя постоянного

                                              тока независимого возбуждения

 

Составляется структурная схема разомкнутой системы включения двигателя при движении с грузом.

,

где - постоянная времени, связывающая электромагнитную и электромеханическую постоянные времени, с;

     Т_я - электромагнитная постоянная времени, с;

      Т_м - электромеханическая постоянная времени, с;

      - коэффициент пропорциональности, .

где - сопротивление якорной цепи при движении с грузом, Ом.

.

.

с.

с.

с.

Построение ЛАЧХ и ЛФЧХ разомкнутой системы при движении с грузом.

 

Рисунок Р.7 - ЛАЧХ и ЛФЧХ разомкнутой системы

                                     при движении механизма с грузом

 

Составляется структурная схема  разомкнутой системы включения  двигателя при движении без груза.

с.

.

Построение ЛАЧХ и ЛФЧХ разомкнутой системы при движении без груза.

 

Рисунок Р.8 - ЛАЧХ и ЛФЧХ разомкнутой  системы

                                      при движении механизма без груза

 

Оценка разомкнутой системы.

1) Жёсткости механических характеристик при установившихся движениях с грузом и без груза:

 Н∙м∙с;

 Н∙м∙с.

2) Статизм поддержания скорости:

.

3) Плавность регулирования скорости с грузом ω_i при М_ном:

.

;

.

.

Плавность регулирования скорости без груза ω_i при М_ном:

;

.

Нагрузочные диаграммы для разомкнутой системы строятся по следующим формулам:

Переходные процессы на четвёртой  ступени при движении с грузом описываются выражениями

Задаваясь t в пределах от 0 до 0,8695с, находятся некоторые промежуточные значения. Расчёт сводится в таблицу 12.

 

Таблица 12 - Разгон на 4-ой ступени при движении с грузом

t, c	0	0,22	0,44	0,66	0,8695
M, H∙м	130,5	114,2	100,2	88,1	78,2
ω, рад/с	0	14,2	26,4	36,9	45,4

 

Переходные процессы на пятой ступени при движении с грузом описываются выражениями

 

Задаваясь t в пределах от 0,8695с до 1,391с, находятся некоторые промежуточные значения. Расчёт сводится в таблицу 13.          

Таблица 13 - Разгон на 5-ой ступени при движении с грузом

t, c	0,8695	1	1,14	1,28	1,391
M, H∙м	130,5	114,4	99,6	86,9	78,2
ω, рад/с	45,4	53,9	61,6	68,2	72,66