Электрический привод производственного механизма
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
нные (табл.1).
Таблица 1.
ТипUH, ВРН, кВтnН, об/минIH, ARя+Rд. п., ОмJ, кгм2Д-4122017.5116090.50,0720,8
Определим передаточное отношение редуктора:
,
где - номинальная угловая скорость вращения двигателя.
В нашем случае:
.
Принимаем передаточное отношение редуктора из стандартного ряда передаточных чисел:
iр. ст =8
2. Расчёт и построение естественных механических и электромеханических характеристик двигателя
Определяем сопротивление якоря горячее:
Ом,
где ? - перегрев обмоток двигателя относительно начальной температуры (15С), град. Принимаем ? = 75С.
Определяем коэффициент полезного действия при номинальной нагрузке:
.
Определяем коэффициент ЭДС двигателя
.
Определяем номинальный момент на валу двигателя
Нм.
Определяем электромагнитный момент, соответствующий номинальному току:
Нм.
Определяем момент трения на валу электродвигателя
Нм.
Определяем скорость идеального холостого хода
рад/с.
Определяем скорость вращения по ступеням
, , или
,
.
Определяем момент статический по ступеням.
В 1 квадранте (двигательный режим работы) момент ступени определяется по выражению
М с1= М с2=М max/iст. р•? мех=750/8•0.85=110.29 Нм.
М с1= М с2= М с1 + М с. дв=110.29+13.32=123.61 Нм.
Проведем расчет естественных электромеханической ?=f (I) и механической ?=f (М) характеристик двигателя (рис.3).
Выражения для расчета электромеханической и механической характеристик имеют вид
, .
Т.к. между током и моментом у двигателя постоянного тока независимого возбуждения имеется линейная зависимость М=сI, то для получения механической характеристики достаточно пересчитать по оси Х численные значения токов на значения моментов. Расчетные данные сведем в таблицу 2.
Таблица 2.
I, A0Iн =90.52 Iн=181M, Нм0157.47314.94?, рад/с126.45121.4116.7
Рисунок.3. Естественная электромеханическая ?=f (I) характеристика двигателя.
Рисунок.4. Естественная механическая ?=f (М) характеристика двигателя.
3. Выбор способа пуска и регулирования скорости в пределах цикла
Определяем наибольшие пусковые ток и момент. Для двигателей обычного исполнения эти величины определяются из условия
I пуск = (1.52) •I н =2• I н =2•90.5=181 А,
М пуск =с• I пуск =1.74•181=314.94 Нм.
Определяем ток и момент переключения из условия
I пер =1.2• I н =1.2•90.5=108.6 А,
Нм.
Определяем необходимые сопротивления якорной цепи для пусковых и рабочих ступеней характеристик:
В момент пуска ?=0, следовательно:
R я. пуск 1=Uн/ I пуск =220/181=1.215 Ом,
А требуемое добавочное сопротивление якорной цепи для первой ступени пусковой характеристики равно:
Ом.
электрический привод двигатель механизм
Сопротивление второй ступени пусковой характеристики выбираем из соображения получения симметричной пусковой диаграммы
, ,
R я. пуск 2 =0.84Ом.
Ом.
Для рабочих ступеней:
Для первой рабочей ступени при моменте нагрузки Мс1=110.29 Нм необходимо обеспечить скорость ?и1=-108.85 рад/с. Добавочное сопротивление ступени определяется из выражения
,
R я. ст1=0.507 Ом.
Ом.
Для второй рабочей ступени при моменте нагрузки Мс2=110.29 Нм необходимо обеспечить скорость ?и2= 50.24 рад/с. Добавочное сопротивление ступени определяется из выражения
,
Ом.
Ом.
Для полученных значений добавочных сопротивлений построим рабочие механические характеристики по ступеням. Расчетные данные сведем в табл.3.
Таблица 3.
Пусковая характеристика 1 ступеньМ, Нм0Мпер=-225Мпуск=-315?, рад/с-126.44-360Пусковая характеристика 2 ступень М, Нм0Мпер=-225Мпуск=-315?, рад/с-126.44-64-36Первая рабочая ступеньМ, Нм0М ст1 =-110М пуск =-315?, рад/с-126.44-108-64Вторая рабочая ступеньМ, НмМ ст1 =-110330М ст2 =110?, рад/с-10810850
Определяем токи по ступеням: для первой ступени
А.
для второй ступени
А.
Определяем продолжительности включений.
.
Определяем продолжительность включения для ступеней:
%;
%.
Определяем расчетные токи, средние за время работы:
А;
А.
Определяем каталожный ток для каждой ступени:
А;
A
4. Выбор ящика сопротивлений
Выбираем ящики сопротивлений по наибольшему току, удовлетворяющему условию Iдоп > Iкат. расч:
Rст1=0.4134Ом, Rст2=6.3584 Ом
Rст2= Rст2 - Rст1=6.3584-0.4134=5.945 Ом.
Ящик сопротивлений №55
Продолжительный ток, АСопротивление ящика, ОмСопротивление элемента, ОмЧисло элементов641.10.0556+4+4+6=20
Rст1=40.055+40.055=0.44Ом
Rст2=5 Rящ+40.055+40.055=5.94 Ом
Rст2= Rст1+ Rст2=0.44+5.94=6.38 Ом (было 6.36 Ом)
Rя. ст1= Rст1+ Rдв гор=0.44+0.0936=0.5336 Ом (было 0.507 Ом)
Rя. ст2= Rст2+ Rдв гор=6.38+0.0936=6.4736 Ом (было 6.452 Ом)
Расчет электромеханических и механических характеристик для двигательного и тормозного режимов.
Так как полученные значения сопротивлений практически не отличаются от расчетных, то не будем проводить пересчет механических характеристик двигателя.
5. Расчёт механических характеристи?/p>