Электрический привод производственного механизма
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
? рабочих режимах и в режиме динамического торможения
После работы на двух заданных скоростях (?и1 и ?и2) двигатель необходимо затормозить до нулевой скорости.
При реактивном характере нагрузки производственного механизма примем вид торможения - динамическое. Расчет механической характеристики при динамическом торможении проводится на основании выражения
.
Определяем необходимое сопротивление якорной цепи для режима динамического торможения. Для этого режима работы при начальном моменте торможения М, равному М=Мпуск=315 Нм, необходимо обеспечить скорость ?=?и2= 50 рад/с. Добавочное сопротивление ступени определяется из выражения
, ,
Rдв. гор+ Rпв= 11.9 Ом;
Rдт=10.75
Rдт= R1+ R2+ R3+ R4+ R5=0.7+1.4+2.03+3.64+3.08=10.75 Ом;
Данные для построения характеристики торможения заносим в табл.4.
Таблица 4.
М, Нм0-29.321?, рад/с0101.736
Механические характеристики для полного цикла работы двигателя при реактивном характере нагрузки производственного механизма представлены на рис.5.
Мпуск - Мпер Мс1 +Мпер +Мпуск
Рисунок.5. Механические характеристики полного цикла работы двигателя.
Порядок работы двигателя при полном цикле происходит следующим образом: в цепь якоря включается добавочное сопротивление первой ступени, двигатель выходит на первую, вторую пусковые ступени, затем на первую рабочую, при этом скорость вращения вала двигателя возрастает. Спустя время t1 в цепь якоря вводится добавочное сопротивление второй ступени, двигатель выходит на вторую рабочую. По истечении времени t2 двигатель переходит в режим динамического торможения, скорость вращения вала двигателя падает до полной его остановки.
6. Расчёт переходных процессов ?=f (t), м=f (t) за цикл работы и построение нагрузочной диаграммы электропривода
Расчет переходных процессов проводим по выражениям
,
,
,
где Мнач, Iнач, ?нач - начальные значения соответственно момента, тока и скорости;
Мкон, Iкон, ?кон - конечные значения соответственно момента, тока и скорости;
t - текущее время, с;
- электромеханическая постоянная времени, с;
J? - суммарный момент инерции, кгм2;
;
k= (1.51.3) - коэффициент, учитывающий момент инерции редуктора, принимаем k=1.4;
Jдв - момент инерции двигателя, кгм2;
Jмех - момент инерции механизма, кгм2;
- передаточное число редуктора;
Ri - суммарное сопротивление якорной цепи на соответствующей характеристике, Ом;
с - коэффициент ЭДС двигателя, .
кгм2.
Рассчитываем переходные процессы для пуска первой ступени (характеристика 1,2,3,4 рис.9):
первая ступень пусковой характеристики
Rст1=1.215 Ом; с;
Мнач=Мпуск=-315 Нм; Мкон. фикт=Мс2=-110 Нм.
При расчете переходного процесса М=f (t) для первой пусковой характеристики в качестве конечного значения момента берется величина Мкон. =-225 Нм
?нач=0; рад/с.
При расчете переходного процесса ?=f (t) для первой рабочей характеристики в качестве конечного значения скорости берется величина ?кон. фикт, а расчет ведется до значения скорости равной: рад/с.
Полученные значения начальных, конечных значений момента и скорости подставляем в выражения для расчета переходных процессов.
Полученные расчетные значения заносим в табл.5.
Таблица 5.
t, с00.10.30.4 0.50.57М, Нм-315-295.2-261-246.4-223.2-225?, рад/с0-7.9-21.6-27.4-32.7-36
По данным табл.5 строим графики переходных процессов М=f (t) и n=f (t) для режима пуска (см. рис.6).
Рисунок.6. График переходных процессов М,?=f (t) для первой ступени пусковой характеристики (t пп = 0.57 с).
Вторая ступень пусковой характеристики
Rя. пуск1=0.84 Ом; с;
Мнач=Мпуск=-315Нм; Мкон. фикт=Мс1=-110 Нм.
При расчете переходного процесса М=f (t) для второй пусковой характеристики в качестве конечного значения момента берется величина Мкон. фикт, а расчет ведется до значения момента, равному Мпер =-225 Нм.
?нач=-36; рад/с.
При расчете переходного процесса ?=f (t) для второй пусковой характеристики в качестве конечного значения скорости берется величина ?кон. =-64 рад/с
Полученные значения начальных, конечных значений момента и скорости подставляем в выражения для расчета переходных процессов.
Полученные расчетные значения заносим в табл.6.
Таблица 6.
t, с00.10.20.30.39М, Нм-315-287 -263-242-225?, рад/с-36-44-51-57-64n, об/мин
По данным табл.6 строим графики переходных процессов М=f (t) и n=f (t) для режима пуска на второй ступени (см. рис.7).
Рисунок.7. График переходных процессов М,?=f (t) для второй ступени пусковой характеристики (t пп = 0.39 с).
Выход на первую рабочую ступень
Rя. пуск1=0.507 Ом; с;
Мнач=Мпуск=-315 Нм; Мкон. фикт=Мс2=-110 Нм.
При расчете переходного процесса М=f (t) для выхода на первую рабочую ступень характеристики в качестве конечного значения момента берется величина Мкон. фикт, а расчет ведется до значения момента, равному.
?нач= - 64 рад/с; рад/с.
При расчете переходного процесса ?=f (t) характеристики в качестве конечного значения скорости берется величина ?кон. фикт, а расчет ведется до значения скорости, равной:
Полученные значения начальных, конечных значений момента и скорости подставляем в выражения для расчета переходных процесс?/p>