Побудова навантажувальної діаграми двигуна та перевірка його на нагрівання

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 10Следующая ⇒

Оскільки вибір потужності двигунів виробничих механізмів з тривалим і незмінним в часі навантаженням базується на умові, що розрахункова потужності на номінальній швидкості обертання, то нагрівання двигуна ніколи не перевищить розрахункового, і перевірку його на нагрівання не виконують. Але для електроприводів, які працюють у тривалому зі змінним в часі навантаженням або у повторно-короткочасному режимі, необхідно робити перевірку на нагрівання двигуна, бо при його попередньому виборі не враховувались фактичні втрати енергії на нагрівання в перехідних процесах.

Перевірку електропривода на нагрівання виконують на підставі навантажувальної діаграми двигуна . Діаграму можна побудувати, якщо відомі навантажувальна діаграма виконавчого механізму і тахограма . Її розраховують, просумувавши статичні і динамічні моменти, тобто

, /22/

де діаграма динамічних моментів.

Величину динамічного моменту визначають із рівняння руху електропривода:

, /23/

де зведений до вала двигуна момент інерції електропривода, . Рівняння /23/ справедливе для умови . Знак плюс в ньому відноситься до гальмівного режиму.

Для розв’язку рівняння /23/ необхідно знати зведений до вала двигуна момент інерції. Зведення моментів інерції і мас всіх рухомих частин електропривода базується на тому, що запаси кінетичної енергії зведеної системи і дійсної повинні бути рівними.

Якщо електропривод складається з частин, що обертаються зі швидкостями і мають моменти інерції відповідно , і частини масою , що рухається поступально зі швидкістю , то зведений момент інерції

/24/

де момент інерції ротора (якоря) двигуна і других елементів (шківа, муфти тощо), які встановлені на валу двигуна; кутова швидкість двигуна.

Оскільки є передаточним числом, то рівняння /24/ можна представити у вигляді

/25/

Побудувавши діаграму і просумувавши її з діаграмою , одержують навантажувальну діаграму двигуна , на підставі якої перевіряють двигун на нагрівання. Необхідність такої перевірки обумовлена тим, що завищена проти необхідної потужності двигуна призводить до лишніх капітальних витрат, зменшення ККД і коефіцієнта потужності електропривода.

Безпосередньо вирахувати температуру обмоток на підставі навантажувальної діаграми можна, але це дуже трудомістка і складна справа. Тому частіше всього для оцінки нагрівання двигуна використовують непрямі методи, зокрема, метод еквівалентних величин і метод середніх втрат.

Оскільки електропривод візка мостового крана працює у повторно-короткочасному режимі, то для перевірки його на нагрівання необхідно побудувати навантажувальну діаграму двигуна на підставі рівняння /23/, в яке входить момент інерції. Згідно з рівнянням /25/ зведені моменти інерції привода при русі візка з вантажем

/26/

і без вантажу

/27/

де J_дв, J_м, і J_{х. в} - відповідно моменти інерції двигуна, муфти і ходового вала; і - передаточне число редуктора.

Оскільки прискорення а_р є вже визначеним, то для його реалізації при розгоні візка з вантажем двигун повинен розвивати динамічний момент

/28/

бо .

Згідно /22/момент двигуна при розгоні візка з вантажем

/29/

де =712, 206/ (105,592∙0,75) =8,993 H∙м –

зведений до вала двигуна момент статичного опору.

, тому приймаємо і за /28/ визначаємо нове значення прискорення

= ,

яке використовуємо в подальших розрахунках.

Для розрахунку навантажувальної діаграми двигуна визначають:

час розгону візка з вантажем

; /30/

шлях, який пройде візок за час розгону,

; /31/

Щоби гальмування візка з вантажем відбувалося зі сповільнення , динамічний момент при гальмуванні повинен дорівнювати

. /32/

< , тому накладати гальмо не потрібно, бо візок зупиниться після відключення двигуна під дією моменту сил опору. При цьому візок буде гальмуватися зі сповільненням