ЗАДАНИЕ

Тема: Расчет системы ТП-Д

Цель работы: Исследование системы ТП-Д

Исходные данные:

Момент максимальный при движении «вперед» Мв - 3900 Н×м

Момент максимальный при движении «назад» Мн - 2800 Н×м

Время паузы после движения «вперед» t01 - 20 с

Время паузы после движения «назад» t02 - 30 с

Частота вращения механизма wмех - 45 рад/с

Значения моментов в процентах от Мв и Мн:

М1М2М3М4М5М613003900260030010002800

Время работы при соответствующем моменте, с:

t1 t2t3t4t5t62030101020301. Предварительный выбор мощности двигателя

Для приводов, работающих в продолжительном номинальном режиме с постоянной нагрузкой, значение мощности двигателя выбирается ближайшим большим к расчетной мощности нагрузки: Рс=Мс×wм. Этот выбор является окончательным.

При повторно-кратковременном номинальном режиме в период работы входит время его пуска и время торможения. Так как длительность этих процессов зависит от данных двигателя (его момента инерции, пускового и тормозного моментов), то точно определить необходимую мощность двигателя сразу невозможно. Вначале ее можно найти приближенно, пренебрегая временем переходных процессов, представив график работы Мс=f(t) в виде, показанном на рисунке 1.

Пользуясь обобщенным методом эквивалентного момента, находим эквивалентный момент Мэ:

где a=0,8 - отношение постоянных потерь к переменным;

b0=0,9 - коэффициент ухудшения охлаждения для двигателей с принудительной вентиляцией;

hр=0,95 - КПД редуктора;

М1¸М6 - момент нагрузки (см. рис.1), Н×м.

Предварительно найдем время работы вперед и назад

Находим эквивалентную мощность Рэ:

Рэ=Мэ×wм=2118×45=95312.6 Вт95 кВт

По эквивалентной мощности двигателя выбираем предварительно из каталога ближайший по мощности двигатель, такой чтобы выполнялось условие Pэ<Pн

Таблица 1 - Паспортные данные двигателей

ТипоразмерРН, кВтUн, ВIН, АКПД, %Nн, об/минNmax об/минJ кгм24ПФ250L11044028486.775030004,864ПФ200L11044027589.1150036001,752. Выбор электродвигателя по угловой скорости

тиристорный преобразователь электродвигатель трансформатор

Для приводов с длительным режимом работы при выборе передаточного числа не имеет значения длительность переходных процессов, и выбор двигателя по скорости определяется его весогабаритными показателями, стоимостью и коэффициентом полезного действия.

При частых пусках и торможениях, как известно, оптимальное передаточное число i будет определено выбором такого электродвигателя, найденной ранее мощности, при котором произведение Jд× i2 будет наименьшим (или, что то же, запас кинетической энергии Jд×wн2/2 будет наименьшим). Поэтому для выбора двигателя по скорости выписывают из каталога все двигатели данной серии с мощностью, ближайшей большей по отношению к расчетной; указывают момент инерции и значения Jд× i2 (или Jд×wн2/2), а затем выбирают двигатель.

Находим кинетическую энергию по формуле:

= Jд×wн2/2

Для двигателя 4ПФ250L из таблицы 1:=4,8678,542/2=14434.3 Дж

где: Jдв=4,86 - момент инерции двигателя, кг×м2

Для двигателя 4ПФ200L из таблицы 1:=1,751572/2=21589.8 Дж

Я выбираю электродвигатель 4ПФ250L.

- передаточное число между двигателем и механизмом.

Из ряда стандартных передаточных чисел выбираю передаточное число редуктора iр=2.5

3. РАСЧЕТ УТОЧНЕННОГО ГРАФИКА НАГРУЗКИ И ПРОВЕРКА ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ВЫБРАННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Так как моменты двигателя пропорциональны соответствующим токам, то в периоды пуска и торможения момент двигателя будет:

гдеki- коэффициент заполнения графика тока (ki=0,85);коэффициент максимального тока (kм=1,9);

Мп - момент пуска, Нм;

Мт - момент торможения, Нм;

Мн - момент номинальный, Нм.

Расчет времени пуска и торможения.

Время пуска и торможения определяется по следующим формулам:

Время пуска:

Время торможения:

где J¢ - суммарный момент инерции, приведенный к валу двигателя при пуске и торможении, кгм2;п - время пуска, с;т - время торможения, с;