Мета заняття. Спільною кінцевою метою лабораторного заняття є: на основі теоретичних знань

Спільною кінцевою метою лабораторного заняття є: на основі теоретичних знань, отриманих на лекціях, сформувати уміння використання основного рівняння руху електроприводу, а також практичні навички визначення моменту інерції двигуна.

Ці знання, уміння і навички потрібні при проектуванні різних машин і механізмів, а також при виконанні експериментальних і експлуатаційних робіт з ними.

2.3. Завдання на самопідготовку до лабораторної роботи

Студенти після самопідготовки повинні відтворювати матеріал по даній темі, знати наступні питання.

1. Основне рівняння руху приводу і його складові частини.

2. У яких режимах знаходиться електрифікований агрегат якщо:

M - Mc>0; M - Mc<0; M=Mc

3. Що є моментом інерції і його фізичним сенсом.

4. Як, виходячи з основного рівняння руху, визначити брешемо зупинки електроприводу?

5. Як визначити момент інерції двигуна?

2.4. Матеріал для самопідготовки (короткі теоретичні положення)

При самопідготовці рекомендується вивчити матеріал теми спільно з вказаною літературою [1-4].

2.4.1. Основне рівняння руху приводу - це рівняння механічної рівноваги системи, що описується вираженням

де M - момент, що розвивається двигуном (момент на валу машини);

Mc - статичний момент, що створюється силами опору руху;

динамічний момент, викликаний силами інерції, що виникають в усіх частинах системи, що рухаються, двигун - робоча машина. Складові частини динамічного моменту - момент інерції - j; кутова швидкість ω і час t.

2.4.2. Якщо М - Мс> О, то права частина основного рівняння руху також більше нуля або 𝑑𝜔/𝑑𝑡 > 0 Тому можна затверджувати, що система здійснює прискорений рух. Аналогічні роздуми доводять, що при М – Мс < 0 - рух уповільнений, а при М – Мо = 0 - рівномірне (чи стан спокою).

2.4.3 Момент інерції тіла, що рухається, залежить від його маси і геометричних розмірів: 𝑗=𝑚𝑝2,де m - маса того, що обертається тіла; ρ² - радіус інерції. Момент інерції j при обертанні, аналогічної масі при поступальній ході, є мірою інерції

2.4.4. При необхідності визначити час зупинки приводу, основне рівняння вирішують відносно dt і інтегрують по

швидкості. Підставивши замість М значення гальмівного моменту MT, що розвивається двигуном (тобто. М=- МT) в рівняння руху привода 𝑑𝑡=𝑑𝜔−𝑀𝑇−𝑀𝐶𝑗, можна записати

де 𝜔_нач - початкове значення швидкості обертання двигуна.

У разі вільного вибігання - коли двигун після відключення рухається по інерції і зупиняється лише за рахунок сил тертя (при цьому Мт = 0), вважаючи при цьому сили опору руху постійними (тобто. Мс= const), маємо

2.4.5. Отримане в п.2.4.4 вираження дозволяє визначити момент інерції. Так, за умови постійності моменту опору в період вільного вибігання маємо

План лабораторного заняття

2.5.1. Виявлення початкового рівня знань студентів і його корекція.

2.5.2. Видача завдання на самостійну роботу.

2.5.3. Самостійна робота.

1. Вибрати схеми для досвіду вільного вибігання.

2. Зборка схеми.

3. Проведення досвіду вільного вибігання на стенді.

4. Оформлення звіту по роботі.

2.5.4. Підсумковий контроль.

2.5.5. Висновок.

2.6. Вказівки до виконання самостійної роботи

2.6.1. При виборі схеми для досвіду слід орієнтуватися на параметри, які необхідно отримати для визначення моменту інерції (см.п. 2.4.5; 𝑡ост — час вільного вибігання; Мс— момент опору, рівний початковому значенню моменту; 𝜔нач— начальна швидкість). Ці параметри можна отримати за допомогою будь-якої схеми рухового режиму (див. рис, 1.2 — 1.4), вимірявши 𝑃нач, 𝑛нач і 𝑡ост

2.6.2. Порядок виконання роботи

1. На підставі паспортних даних електродвигуна і схеми досвіду підібрати вимірювальні прилади. Визначити на стенді затиски апаратів і приладів, приймаючих участь у досвіді

2. Зібрати схему стенду

3. Після перевірки схеми викладачем зробити пуск двигуна

4. Записати показання приладів, необхідні для обчислення моменту на валу двигуна

5. Відключити двигун від мережі і помітити час вільного вибігання (𝑡_ост), початкову швидкість 𝑛_нач і початкову потужність 𝑃_1нач.

6. За отриманими експериментальними даними визначити момент інерції агрегату

;

Статичний момент , де Р_2нач визначається на підставі показань кіловаттметра Р₁ і ККД двигуна (, визначуваного по кривий рис 2.1.,

7. Оскільки агрегат складається з двох машин, то момент інерції двигуна можна приблизно прийняти

2.6.3. Результати вимірів і розрахунків звести в таблицю.

№ п/п	Для контролю	Вимірюється	Обчислюється
	J1		toст	nнач	ω	P2	Mс	Jагр	Jдв
	А	Вт	с	об/хв.	I/c	Вт	Н*м	кг*м^2	кг*м^2

2.6.4. Експеримент повторити 3-4 рази і розрахунок вести по отриманим середнім величинам.

2.6.5. Вид кривої асинхронного двигуна (АД) показаний на рис 2.1.

Рис. 2.1. Крива ККД АД.

2.6.6. Іноді в механіці приводу використовується маховий момент рівний GD2, де G - вага тіла; D - діаметр інерції. Між маховим моментом і моментом інерції існує зв'язок:

Питання для самоконтролю

1. Чим створюється в системі приводу статичний момент?

2. Чим створюється динамічний момент в електрифікованому агрегаті?

3. Як змінюється момент інерції двигуна, якщо збільшиться маса ротора?

4. Як змінюється час вільного вибігу двигуна, якщо збільшити радіус інерції ротору?

5. Регулювання моменту швидкості в ЕП (додаткові контрольні питання)

Дата добавления: 2015-09-05