Розрахунок двигуна механізму вильоту стріли (стр. 2 из 4)

;

2.2 Вибір двигуна

=4,318кВт;

Р_Н=7,5кВт, n=945 об/хв, М_К/М_Н=2,8. Статор: cosφ_ном=0,7, cosφ_хх=0,08, І_С.Н=20,9А, І_сх=30А, r_c=0,685Ом, х_с=0,371Ом. Ротор: Е_рн=200В, І_рн=21,6А, r_p=0,29Ом, х_p=0,544Ом. к=1,59, J=0,142 кг∙м².

2.3 Розрахунок необхідних механічних і електромеханічних характеристик двигуна

Механічна характеристика ω=f(M). Природну механічну характеристику будують по формулі Клосса.

,

де М та S – поточне значення моменту і ковзання S_kp – критичне ковзання, а – коефіцієнт виражений відношенням активного опору фази статора до приведеного опору фази ротора. По навантажувальній здатності визначимо критичний момент двигуна.

, где k_Т=M_kp/M_H=2,8 (з каталогу)

Якщо прийняти механічні втрати в роторі 1% від номінальної потужності двигуна, то номінальний момент можна виразити рівнянням:

;

Критичне ковзання визначається в результаті рішення рівняння, записаного для номінального режиму роботи двигуна.

, где ;

=76,593 H∙м;

=214,46H∙м;

;

Таблиця 2

S	0,055	0,1	0,2	0,3	0,4	0,519	0,6	0,7	0,8	0,9	1
M, Н∙м	61,579	101,474	162,138	194,717	209,75	214,46	212,983	208,278	201,826	194,558	187,02
ω, с-1	98,941	94,23	83,76	73,29	62,82	50,360	41,88	31,41	20,94	10,47	0

Асинхронні двигуни з фазним ротором пускають у хід за допомогою активних опорів, включених у ланцюг ротора. Наявність таких опорів зменшує кидок струму і збільшує пусковий момент двигуна аж до значення його максимального моменту.

Перевіримо в даному випадку двоступінчастий пуск. Для якого скористаємося формулою:

;

;

2,017 ≥ 1,443;

З розрахунку видно, що такий пуск можливий. Визначимо значення опорів кожної пускової ступіні. Для цього на осі моментів природної характеристики відкладаємо значення моментів М₁=0,8М_кр и М₂=1,15М_н.

;

;

Відповідні ступіні знаходимо по формулі:

, де m=2 – число ступіней, n – номер ступіні.

Опір першої пускової ступіні:

;

Опір другої пускової ступіні:

;

Для побудови пускових характеристик скористаємося пропорцією:

, де S_ui – ковзання на пусковій характеристиці.

;

Розрахунок і побудова першої пускової характеристики:

; ;

Se	0,05	0,1	0,2
Su1	0,355	0,666	1,42

Розрахунок і побудова другої пускової характеристики:

; ;

Se	0,05	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5
Su1	0,132	0,265	0,531	0,796	1,06	1,33

Режим противовключения виникає тоді, коли ротор двигуна під дією зовнішніх сил по інерції починає обертатися в напрямку поля статора. Цей режим застосовується для електромагнітних зупинок двигуна в реверсивних електроприводах, а так само для забезпечення посадкової швидкості при опусканні важких вантажів. Практично режим протвовключения можна одержати змінивши порядок проходження фаз обмоток статора. У цей момент двигун необхідно відключити від мережі, інакше він буде розганятися в зворотному напрямку під дією реактивного або активного статичного моменту.

У нашому випадку, тобто у випадку з активним статичним моментом на валові двигуна, різким противовключением, якщо включити в ланцюг ротора значні додаткові опори. Якщо в межах припустимих значень навантажень механічні характеристики прийняти прямолінійними, то значення опору, що забезпечує режим протвовключения, визначитися з вираження:

Загальний опір противовключения складається з опору фази обмотки ротора, пускового опору і власне ступіні противовключения, значення якого визначається з вираження

;

Режиму противовключения відповідає ковзання в межах 1<S<2.

3. Розрахунок моментів опору на валу двигунів

3.1 Моменти опору на валові двигуна механізму підйому стріли

; ;

передаточне число редуктора

η=0,95 – ККД передачі від двигуна до стріли.

При підйомі і спуску стріли з вантажем

;

;

При підйомі і спуску стріли без вантажу

;

3.2 Моменти опору на валу двигуна механізму підйому вантажу

– передаточне число. ;

При підйомівантажу

; ;

При опусканні вантажу

; ;

«–» означає що отримано для гальмового моменту.

4. Розрахунок перехідних процесів

Зміна електромагнітного чи статичного моменту викликає поява так називаного надлишкового, чи динамічного моменту, що у залежності від його знака викликає розгін чи загальмування електропривода. Процес переходу з одного сталого стану в інше називається перехідним процесом. У більшості випадків перехідні процеси впливають на роботу електропривода. Зменшення їхньої динамічності ущільнює графік робочого процесу, що веде до збільшення продуктивності виконавчого механізму. Причинами перехідного процесу є: зміна навантаження, зміна схеми включення, зміна параметрів живильної мережі.