МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ.

 

К задаче 1.

1.1.Угловая скорость барабана

W₂= [рад/с ]                                                (1.1)

1.2.Линейная скорость груза

V= W₂ R_б [м/с ]                                                      (1.2)

1.3.Статический момент на валу барабана

М _a=  или М _a= [н/м ]      (1.3)

1.4.Статический момент, приведенный к валу двигателя

М = [н/м ]                                      (1.4)

1.5.Мощность на валу двигателя

Р = W_дв. ×М [Вт ]                                                 (1.5)

1.6.Общий момент инерции тел, вращающихся со скоростью двигателя W _дв.

J_дв. = J_а + J_ш1 +J_м1 + J_вх. [кг/м² ]                        (1.6)

1.7.Приведенный момент инерции тел, вращающихся со скоростью W₁

J ¢₁= [кг/м² ]                               (1.7)

1.8.Приведенный момент инерции тел, вращающихся со скоростью W ₂ ;

J ¢ ₂ = [кг/м² ]                        (1.8)

1.9.Приведенный момент инерции поступательно движущегося груза

J ¢_пст= [кг/м² ]                                              (1.9)

1.10.Общий момент инерции электропривода

J_об = J_дв + J₁ ¢ + J₂ ¢ + J ¢_п.ст [кг/м² ]                        (1.10)

К задаче 2.

При решении задачи необходимо учесть следующее:

1.Построение механической характеристики двигателя постоянного тока апараллельного возбуждения изложено в [1] § 2.2; 2.3 или [3] § 2.3; 4.2.

2.Способ расчета пусковых сопротивлений и построения диаграммы пуска изложен в [1] § 6.1 или [3] § 7.2.

3.Время разгона привода определяется по формуле:

 

t=J ×                                                 

 

где                                     J = J_дв. + J_мех)

                        М _{п. ср}= ,                                   

 где: W₁; W₂ и М_с - см. в условии задачи; М₁ и М₂ – см. на диаграмме пуска в пункте 3.

4.Для того, чтобы составить схему к задаче, необходимо разобрать работу ряда схем управления и на основе этого составить схему, удовлетворяющую всем требованиям в условии задачи.

В случае механического перечерчивания из учебника схемы, наиболее подходящее к условиям задачи, задача будет считаться выполненной неудовлетворительно.

5.Схему необходимо вычертить согласно действующим ГОСТам.

 

Решение:

2.1.Уравнение естественной механической характеристики в общем виде, когда М=М_ном; Ф=кФ_ном.; Ф_А=Ф/Ф_ном.; К=0,75 – коэффициент уменьшения магнитного потока. U_с= U_ном. Двигателя и R_вш.=0 имеет вид: R_дв.

W_е =  - (рад/сек);                (2.1)

(например: W_е=110-0,1 м)

2.2. Номинальная эдс якоря, (В)

                                       Е_ном.= U_ном.- I_ном. R_{я .                                      (2.2)}

2.3.Сопротивление двигателя независимого возбуждения, (Ом) 

                 R_дв.=                                                (2.3)

2.4.Угловая скорость идеального холостого хода при номинальном напряжении, [рад/с]

W_ое= W_ном. U_ном./Е_ном.                                   (2.4)

 

2.5. Скорость на реостатной характеристике при I_я= I_ном и R_вш=4 R _ном., [рад/с]

 

             W_ном.R= W_номх                   (2.5)

 

2.6.Скорость идеального холостого хода на искусственной характеристике при напряжении на якоре 0,6 U_ном. (коэффициент уменьшения напряжения a=0,6).[рад/с]

                     W_он= a W_{ое                                                                         (2.6)}

 

2.7. Скорость при номинальном моменте и U=0,6 U_ном., [рад/с]

                    W_{и ном.}= a W_ном                                          (2.7)

 

где номинальная угловая скорость, [рад/с]

                  W _ном.= 2 p n_ном/60                                     (2.7.1)

 

2.8. Номинальный момент двигателя, [Н.м ]

          М_ном =                                             (2.8)

2.9. Момент статической нагрузки, [Н.м ]

                          М_ст= lМ_{ном.                                                           (2.9)}

2.10.Номинальное сопротивление двигателя,[Ом ]

                              R_ном =                                       (2.10)

2.11.Относительное сопротивление двигателя, [О.е. ]

                              R_к.двиг.=                                     (2.11)

2.12.Максимальный пусковой ток, А

                  I₁= 2,2 I_{ном .} ; I_*1=2.2                                      (2.12)

2.13.Отношение пускового тока I₁ к току переключения I₂

                 l= ,                                    (2.13)

где m – число ступеней

2.14.Сопротивление секций пускового реостата, [ Ом ]

                  R_{вш m} =                                                      (2.14)

                  R_{вш(m ¸ 1)} =R_вшm × l

               R_{вш(m ¸ 2)} = R_{вш(m ¸ 1)} × l

2.15.Сопротивление пускового реостата,[ Ом ]

                R_п.р= å R_вш (1 ¸ m)                                           (2.15)

2.16. Момент инерции электропривода, [ кг.м² ]

J = J_дв. + J_м                                                 (2.16)

2.17.Ток переключения ступеней, [ О.е ]

I_*2 =                                                                (2.17)

2.18. Среднее значение тока двигателя при разгоне электропривода, [ О.е ]

I^*_{ср .} =0,5(I_*1 + I_*2)                                            (2.18)

 

2.19.Среднее значение тока отвечает среднему моменту двигателя, [ Н.м ]

М ср= I_ср.^* ×М_ном.                                              (2.19)

2.21.Время разгона электропривода по номинальной угловой скорости, [ с ]

t_р = J                                                 (2.20)

К задаче 3

При решении задачи необходимо учесть следующее:

1.Построение механических характеристик асинхронного двигателя изложено в [1] § 3.2; 3.3 или [3] § 3.2.

2.Для выполнения пункта 2 необходимо изучить [1] § 8.5 или [3] § 6.4; 6.5.

3.Для выполнения пункта 3 необходимо изучить [1] § 10.6.

Решение :

3.1.Номинальное скольжение, о.е.

                              S  =( W  – W )/ W                                  (3.1)

где

                               W  = 2πf / Р; (рад/сек)                                 (3.1.1)

                                  W  = π n  / 30;(рад/сек)                     (3.1.2)

3.2.Критическое скольжение,о.е.

                                S  = S  ( λ + );                               (3.2)

                                      λ = М  / М ;                                    (3.2.1)

3.3.Номинальное сопротивление роторной цепи , Ом

                                      R = U /   I                       (3.3)

3.4.Активное сопротивление обмотки фазы ротора ,Ом

                                       R  = R  S                                    (3.4)

3.5.Номинальный момент асинхронного двигателя, Н·м

                                       М  = Р  10³ / W                          ( 3.5)

3.6.Критический момент асинхронного двигателя, Н·м

                                        М  = λ М                                         (3.6)

                                           λ = М / М                                   (3.6.1)

3.7.Коэффициент трансформации ЭДС, о.е.

                                        = 0,95 U  / U                                    (3.7)

3.8.Сопротивление реостата в цепи ротора,о.е.

                                                 R  = 0,1 R                            (3.8)

3.9.Суммарное активное сопротивление обмотки роторной цепи, Ом

                                       R = R + R                                   (3.9)

3.10.Приведенное активное сопротивление обмотки ротора, ОМ

                                      R =  R  К                          (3.10)

3.11.Построим естественную механическую характеристику, подставляя значения по формуле Клосса, Н·м

                                   М = 2М  / (S / S  + S  / S)                   (3.11)

3.12.Для построение регулировочной характеристики определим скольжение на искусственной характеристики при выбранных значениях S

                                   S  = S R / R = 3S                          (3.12)

3.13.Критическое скольжение на искусственной характеристике ,о.е.

                                   S = S R  / R = 3S                     (3.13)

3.14.Угловые скорости, отвечающие скольжениям Sе и Su, о.е.

                                       W = W  ( 1- S )                                   (3.14)

                                      W = W ( 1 – S )                                 (3.14.1)

  

К задаче 4

Способ расчета числа витков и диаметр обмоточного провода изложен в [6] гл. IV, стр.44.

                    

 Решение:

4.1.Общее число витков:

                             V                                               (4.1)   

4.2.Площадь сечения обмотки:

                         Q =l h k ;( мм )                                 (4.2)

4.3.Число витков, приходящихся на 1 мм  площади сечения обмотки:

                             w =w/ Q ;                                        (4.3)

4.4.Выбирают обмоточный провод и определяют его диаметр.

ЛИТЕРАТУРА

1. Васин В.М. Электрический привод. М: Высшая школа, 1984г.

2. Кацман М.М. «Руководство к лабораторным работам по электрическим машинам и электроприводу. М: Высшая школа, 1983г.

3. Хализев Г.П. «Электрический привод». М., Высшая школа, 1977 г.

4. Чиликин М.Г., Сандлер А.С. Общий курс электропривода. М: Энергоиздат, 1981 г.

5.Справочник по автоматизированному электроприводу (под редакцией В.А.Елисеева и А.В.Шинянского), М: Энергоиздат 1983г.

6. В.И.Дьяков Типовые расчеты по электрооборудованию. М., «Высшая школа», 1991г.