Момент сопротивления кузнечно-штамповочных машин.

Нагрузочные графики электропривода кузнечно-прессовых машин могут иметь пики самой разнообразной формы. Учет действительной формы пика нагрузки дает возможность наиболее точно подобрать двигатель. Вместе с тем, для упрощения, а также в тех случаях, когда по каким –либо причинам действительная форма графика неизвестна, при выборе электродвигателя исходят из прямоугольного графика. Момент сопротивления на кривошипном валу находится в зависимости от угла поворота, составляющего 2p. Кривошипные прессы, штамповочные и кузнечно-штамповочные машины, некоторое другое оборудование цехов ОМД относятся к той категории машин, когда период кратковременной пиковой нагрузки чередуется с более продолжительным периодом пауз или нагрузка незначительна. Проанализируем рабочий цикл нагрузки привода таких машин, имеющих в качестве энергоносителя асинхронный электродвигатель переменного тока и маховик для запаса дополнительной кинетической энергии. Считаем, что привод запущен, и рассмотрим рабочий цикл работы кузнечно-штамповочной машины с маховиком [6].

Рис.4.11. Изменение мощности привода по ходу процесса деформирования: 0-1 - пуск машины; 1-2 - движение ползуна вниз; 2-3 - часть рабочего хода, когда происходит предварительная деформация металла; 3-4 - время окончательной деформации металла; 4-5 - движение ползуна вверх.

При работе таких машин наблюдается существенное колебание величины нагрузки и если не принять специальных мер, то требуется двигатель повышенной мощности для компенсации пика нагрузки. В связи с этим также машины снабжаются дополнительным энергоносителем – маховиком, который является аккумулятором механической энергии и служит для уменьшения пиковой нагрузки.

Раздел 5. Математическое моделирование электрических машин постоянного тока.

Общие положения и допущения.

Для исследования статических и динамических режимов работы электроприводов с электрическими машинами постоянного тока (МПТ) необходимо составить математическую модель в форме системы дифференциальных уравнений или в виде передаточных функций. Вообще, описание объекта в виде системы дифференциальных уравнений есть наиболее общим, потому что из него, как частный случай, можно получить уравнение для статических режимов, приравнявши производной функций к нулю.

Математическая модель электрической машины (ЭМ) любого типа составляется из уравнений электрического равновесия всех контуров ЭМ и уравнение движения ротора.

Рассмотрим принципиальную схему (рис.5.1. а) и схему замещения МПТ (рис.5.1. б).

а) принципиальная	б) замещения
Рис.5.1. Схемы двигателя постоянного тока

Самые большие проблемы связаны с моделированием Е.Д.С. вращения. Рассмотрим ее формирование. Известно, что , где k - коэффициент пропорциональности, - поток в зазоре ЭМ, - угловая скорость. В общем случае магнитный поток МПТ не остается неизменным. Магнитный поток зависит от тока возбуждения, но даже при постоянном значении тока возбуждения магнитный поток не остается постоянным через влияние реакции якоря. Реакцией якоря называется явление влияния тока в силовом коле на величину магнитного потока в ЭМ.

Поскольку поток равняется , причем , то при моделировании ДПТ с регулируемым магнитным потоком возникает необходимость учета динамических свойств обмотки возбуждения (ОВ) и нелинейной зависимости магнитного потока ОВ от тока в ней, что задается кривой намагничивания (рис.5.2.).

Рис.5.2. Кривая намагничивания

Для машин одного типа кривая намагничивания приводится в данных каталога в относительных единицах. Поэтому, знавая номинальные значения , , можно перестроить кривую для данного конкретного двигателя. Кроме насыщения ЭМ по контуру основного магнитного потока, иногда необходимо учитывать насыщение по контуру потока рассеяния. Индуктивность якоря определяется двумя составляющими

что отвечает основному магнитному полю и полю рассеяния, сцепленному с якорной обмоткой. Значение зависит от величины тока якоря . Насыщение по контуру рассеяния проявляется при значительных токах якоря, порядка и состоит в уменьшении величины . Если осуществлять меры для ограничения пускового тока на уровне , это явление можно не учитывать. Подобное влияние на динамические параметры ЭМ совершают вихревые тока и явления коммутации. Все перечисленные факторы могут проявляться лишь при определенных условиях, поэтому необходимо заранее определиться с них качественным и количественным влиянием. В номинальных режимах этими факторами пренебрегают и говорят, что принятые следующие основные допущения:

1. ток возбуждения имеет постоянное значение;

2. пренебрегаем значением насыщения как по контуру основного магнитного потока, так и по контуру рассеяния;

3. не учитываем влияние контура вихревых токов;

4. машина целиком скомпенсирована, то есть влияние реакции якоря отсутствует.

Дата добавления: 2015-10-29