|
2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИВЕДЕННЫХ ЗНАЧЕНИЙ СТАТИЧЕСКИХ МОМЕНТОВ И МОМЕНТА ИНЕРЦИИ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО МЕХАНИЗМА
Момент, создаваемый исполнительным механизмом, при подъеме клети с грузом Mп, Н×м,
, (1.1)
где Gкл – вес клети, Н;
Gгр – вес груза, Н;
Gкан – вес каната, Н;
Dб – диаметр барабана.
Вес размотанного каната относительно барабана:
Gкан = Gкан м × h = 60×50 = 3000(Н/м),(1.2)
где Gкан м – вес одного метра каната, Н/м;
h – высота подъема, м.
Момент, создаваемый исполнительным механизмом при подъёме клети с грузом по (1.1):
(Н×м).
Момент, создаваемый исполнительным механизмом при спуске пустой клети Mс, Н×м,
(Н×м). (1.3)
Момент, создаваемый исполнительным механизмом при подъёме клети с грузом, приведенный к валу двигателя:
(Н×м), (1.4)
где , – передаточное число и КПД редуктора;
Момент, создаваемый исполнительным механизмом при спуске пустой клети, приведённый к валу двигателя:
(Н×м). (1.5)
Приведенный момент инерции исполнительного механизма:
, (1.6)
где – момент инерции барабана, кг×м2;
– /масса поступательно движущегося тела, кг;
- радиус приведения, м;
. (1.7)
, (1.8)
где – вес поступательно движущегося тела, Н;
– ускорение свободного падения, м/с2,( = 9,81).
Используя выражения (1.6) – (1.7), получим:
. (1.9)
Приведенный момент инерции исполнительного механизма , кг×м2, при подъеме клети по (1.9):
. (1.10)
Приведенный момент инерции исполнительного механизма , кг×м2, при спуске клети по (1.9):
. (1.11)
2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ И ЕГО ВЫБОР
Произведем выбор мощности двигателя косвенным методом – методом эквивалентного момента по методике, изложенной в [1, с.223-224].
Время необходимое для подъёма клети с грузом tп, с, и спуска клети tс, с:
, (2.1)
где - максимальная скорость движения клети, м/с.
Длительность пауз для освобождения клети от груза и для её загрузки tпаузы, с, согласно заданию равны длительности передвижения клети, т.е.:
tпаузы = tп = tс = 151,5,
при этом соответствующие статические моменты Mс3 и Mс4, Н×м, для этих пауз, приведённые к валу двигателя:
Mс3= Mс4= 0. (2.2)
Определим эквивалентный момент нагрузки , Н×м:
,
с учетом (2.1) и (2.2) получим:
(Н×м). (2.3)
Определим расчётную скорость двигателя:
(рад/с), (2.4)
(об/мин). (2.5)
Предварительная мощность двигателя , Вт:
, (2.6)
где - коэффициент запаса ( =1,1-1,3).
Из [2] выбираем двигатель 2ПФ315МГУХЛ4, исходя из условий:
Pн ≥ ,
nн ≥ .
Таблица 2.1 - Параметры электродвигателя 2ПФ315МГУХЛ4
Мощ-ность, кВт | Напря-жение, В | Частота вращения, об/мин | КПД, %
| Сопротивление обмотки при 150С, Ом | |||
номинальная | максимальная | якоря | добавочных полюсов | возбуждения | |||
0,0082 | 0,0045 | 18,8 |
Номинальный ток двигателя , А:
, (2.7)
где - номинальная мощность электродвигателя, Вт;
- номинальное напряжение электродвигателя, В;
- КПД электродвигателя, %.
Номинальная угловая скорость вращения вала двигателя , рад/с:
, (2.8)
где - номинальная скорость вращения электродвигателя, об/мин.
Сопротивление якорной цепи электродвигателя , Ом:
, (2.9)
где - сопротивление обмотки якоря, Ом;
- сопротивление добавочных полюсов, Ом.
Превышение температуры обмоток при установившемся тепловом состоянии двигателя для типа 2ПФ соответствует классу В, допустимая температура нагрева .
Рассчитаем предельную температуру двигателя tпред, :
=130- 15-15=100, (2.10)
где tпред - предельная температура нагрева электродвигателя,
tдоп - допустимая температура нагрева, ;
- температура справочная, , ( = );
-погрешность в определении температуры, , ().
Произведем перерасчет сопротивления якоря с учетом нагрева двигателя до предельной температуры:
(Ом), (2.11)
где -температурный коэффициент электрического сопротивления для меди, .
Индуктивность якорной цепи двигателя , Гн:
, (2.12)
где - коэффициент (для некомпенсированных машин =0,5);
- число пар полюсов.
3 РАСЧЕТ И ВЫБОР ЭЛЕМЕНТОВ СИЛОВОЙ ЦЕПИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА
Выбор элементов силовой цепи производим по методике, изложенной в [3].
3.1 Расчет трансформатора
Трансформатор применяется для согласования напряжения питающей сети с напряжением нагрузки. Трансформатор питает тиристорный преобразователь, выполненный по трехфазной мостовой встречно-параллельной схеме.
Фазное напряжение первичной обмотки трансформатора, соединенной в «звезду» ,В:
, (3.1.1)
где - линейное напряжение питающей сети, В.
Фазное напряжение вторичной обмотки трансформатора , В:
, (3.1.2)
где k с - коэффициент, учитывающий возможное снижение напряжения сети;
- коэффициент схемы вентильного преобразователя;
- коэффициент, учитывающий коммутацию и асимметрию напряжения;
- коэффициент, учитывающий падение на вентилях и активном сопротивлении обмоток трансформатора;
k с= = , (3.1.3)
где - относительное отклонение номинального напряжения сети.
Наибольшее среднее значение ЭДС преобразователя , В:
. (3.1.4)
Активная , Вт, и полная мощности , В×А, трансформатора:
, (3.1.5)
, (3.1.6)
где - коэффициент схемы вентильного преобразователя.
Токи первичной и вторичной обмоток трансформатора , А, и , А:
, (3.1.7)
, (3.1.8)
где ; - коэффициенты схемы вентильного преобразователя;
- коэффициент трансформации;
. (3.1.9)
По рассчитанным параметрам выбираем трансформатор ТСЗП-160/0,7-В.
Таблица 3.1 - Параметры понижающего трансформатора ТСЗП-160/0,7-В
Мощность, кВА | Напряжение сетевой обмотки, В | Вентильная обмотка | Преобразователь | Потери,Вт | Напряжение короткого замыкания, % | Ток холостого хода, % | |||
Напряжение,В | Ток, А | Напряжение,В | Ток,А | холостого хода | короткого замыкания | ||||
5,5 |
Рассчитаем активное и индуктивное сопротивления фазы понижающего трансформатора по методике, предложенной в [4, с.118-119].
Определим коэффициент трансформации:
, (3.1.10)
где - напряжение на вторичной обмотке трансформатора, В;
- напряжение на первичной обмотке трансформатора, В.
Активное сопротивление фазы трансформатора, приведенное к вторичной обмотке , Ом:
, (3.1.11)
где - потери короткого замыкания, Вт.
. -номинальный фазный ток во вторичной обмотке трансформатора, А.
I2Ф.Н - номинальный ток вентильной обмотки, А.
Индуктивное сопротивление фазы трансформатора, приведенное к его вторичной обмотке, , Ом:
, (3.1.12)
где - напряжение короткого замыкания, %.
3.2 Расчет сглаживающего реактора
Для уменьшения пульсаций тока преобразователя и сужения зоны прерывистых токов в якорную цепь двигателя включают сглаживающий реактор.
Требуемая величина индуктивности якорной цепи , Гн:
, (3.2.1)
где - амплитуда основной гармоники выпрямленного напряжения преобразователя, В;
m 2 = 6 – кратность пульсаций выходного напряжения;
- круговая частота питающей сети, Гц;
– допустимое относительное действующее значение основной гармоники выходного тока преобразователя;
(В), (3.2.2)
где - максимальное значение ЭДС на выходе преобразователя, В;
- угол управления, обеспечивающий номинальное напряжение на нагрузке, эл. град;
, (3.2.3)
(эл. град). (3.2.4)
Индуктивность сглаживающего реактора , Гн:
. (3.2.5)
Полученное значение индуктивности сглаживающего реактора отрицательное, значит, реактор не нужен.
3.2 Выбор преобразователя
В качестве преобразователя выбираем двухкомплектный тиристорный преобразователь БТУ 3601-46 с встречно-параллельным соединением вентильных групп, выполненным по трехфазной мостовой схеме, с раздельным управлением, с параметрами:
- номинальный выпрямленный ток Iном=400 А,
- номинальное выпрямленное напряжение Uном=230 В.
4 РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ЕСТЕСТВЕННОЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
Уравнение механической характеристики двигателя постоянного тока независимого возбуждения имеет вид:
, (4.1)
где - напряжение, приложенное к зажимам якоря, В;
- конструктивный коэффициент;
- магнитный поток электродвигателя, Вб;
- момент, развиваемый электродвигателем, Н×м;
- сопротивление якорной цепи нагретой машины, Ом.
Найдем значение произведения , В с, при номинальном режиме работы:
, (4.2)
Номинальный момент двигателя , Н×м:
. (4.3)
По выражению (4.1)
,
задаваясь значениями момента двигателя, рассчитываем естественную механическую характеристику. Данные расчета сводим в таблицу 4.1.
Таблица 4.1
М, Н×м | ||
, рад/с | 109,701 | 104,718 |
Рисунок 4.1 Естественная механическая характеристика двигателя
5 РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ИСКУССТВЕННЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
Максимальное значение угловой скорости двигателя (рад/с).
Минимальное значение угловой скорости двигателя , рад/с:
, (5.1)
где - диапазон регулирования скорости.
Среднее значение угловой скорости двигателя , рад/с:
. (5.2)
Уравнение механической характеристики в системе ТП-Д имеет вид:
, (5.3)
где - угол управления вентилями преобразователя, эл. град;
- полное эквивалентное сопротивление цепи выпрямленного тока, Ом;
. (5.4)
Определим углы управления α из (5.3), соответствующие минимальной, средней и максимальной скоростям вращения двигателя для двух статических моментов нагрузки:
, (5.5)
Результаты расчета (5.5) сводим в таблицу 5.1.
Таблица 5.1.
Угловая скорость двигателя , рад/с | Угол управления α, эл.град |
для момента статической нагрузки = (Н×м) | |
15,048 | 77,23 |
45,144 | 63,7 |
75,24 | 48,47 |
для момента статической нагрузки = 544,282 (Н×м) | |
15,048 | 81,48 |
45,144 | 68,34 |
75,24 | 53,84 |
Статические токи и , А, для моментов сопротивлений и :
, (5.6)
. (5.7)
Рассчитаем граничные токи , А, для каждого угла управления из таблицы 5.1 и соответствующие координаты точек - граничного момента , Н×м, и граничной скорости , рад/с, для искусственных механических характеристик по формулам:
, (5.8)
, (5.9)
(5.10)
Результат сводим в таблицу 5.2.
Таблица 5.2
Угол управления α, эл.град | Граничный ток, А | Граничный момент, Н×м | Граничная скорость, рад/с | |
для момента статической нагрузки = (Н×м) | ||||
77,23 | 121,232 | 243,07 | 27,738 | |
63,7 | 111,4 | 223,357 | 58,171 | |
48,47 | 93,006 | 186,477 | 88,445 | |
для момента статической нагрузки = 544,282 (Н×м) | ||||
81,48 | 122,972 | 246,55 | 17,82 | |
68,34 | 115,512 | 231,601 | 48,029 | |
53,84 | 100,34 | 201,18 | 78,378 | |
Согласно (5.6), (5.7) и таблице 5.2 статические токи больше граничных, следовательно, двигатель работает в зоне непрерывного тока, искусственные механические характеристики в этой зоне линейны.
Задаваясь значениями моментов, рассчитаем точки для построения естественных механических характеристик для статических нагрузок и по (5.3) при номинальной скорости двигателя (при этом α = αн=36,293 эл. град из (3.2.4)):
. (5.11)
Результаты расчета сводим в таблицу 5.3.
Таблица 5.3
Момент, развиваемый двигателем, Н×м | Скорость, развиваемая двигателем, рад/с |
для момента статической нагрузки = (Н×м) | |
109,637 | |
94,528 | |
98,891 | |
для момента статической нагрузки = 544,282 (Н×м) | |
109,637 | |
544,282 | 104,517 |
98,891 |
Задаваясь значениями моментов, рассчитаем точки для построения искусственных механических характеристик для статических нагрузок и по (5.3) при максимальном значении скорости двигателя (при этом α1 = αmax1= 48,47эл. град для и α2 = αmax2= 53,84эл. град для из таблицы 5.1):
. (5.11)
Результаты расчета сводим в таблицу 5.4.
Таблица 5.4
Момент, развиваемый двигателем, Н×м | Скорость двигателем, рад/с |
для момента статической нагрузки = (Н×м) | |
90,20 | |
75,074 | |
186,477 | 88,44 |
для момента статической нагрузки = 544,282 (Н×м) | |
80,279 | |
544,282 | 75,134 |
201,18 | 78,378 |
Задаваясь значениями моментов, рассчитаем точки для построения искусственных механических характеристик для статических нагрузок и по (5.3) при среднем значении скорости двигателя (при этом α1 = αср1= 63,7эл. град для и α2 = αср2= 68,34эл. град для из таблицы 5.1):
. (5.11)
Результаты расчета сводим в таблицу 5.5.
Таблица 5.5
Момент, развиваемый двигателем, Н×м | Скорость двигателем, рад/с |
для момента статической нагрузки = (Н×м) | |
60,283 | |
45,149 | |
223,357 | 58,171 |
для момента статической нагрузки = 544,282 (Н×м) | |
50,218 | |
544,282 | 45,073 |
231,601 | 48,029 |
Задаваясь значениями моментов, рассчитаем точки для построения искусственных механических характеристик для статических нагрузок и по (5.3) при минимальном значении скорости двигателя (при этом α1 = αmin1=77,23эл. град для и α2 = αmin2 = 81,48эл. град для из таблицы 5.1):
. (5.11)
Результаты расчета сводим в таблицу 5.6.
Таблица 5.6
Момент, развиваемый двигателем, Н×м | Скорость двигателем, рад/с |
для момента статической нагрузки = (Н×м) | |
30,073 | |
14,94 | |
243,07 | 27,776 |
для момента статической нагрузки = 544,282 (Н×м) | |
20,157 | |
544,282 | 15,012 |
246,55 | 17,827 |
По данным таблиц (5.2) и (5.3) – (5.6) строим естественные и искусственные механические характеристики для заданных режимов работы электропривода.
1 - естественная характеристика двигателя;
2 – искусственные характеристики двигателя при максимальной скорости;
3 – искусственные характеристики двигателя при средней скорости;
4 - искусственные характеристики двигателя при минимальной скорости;
Рисунок 5.1 Естественные и искусственные механические характеристики для заданных режимов работы электропривода
6 ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ИЗМЕНЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ И ЧАСТОТЫ ПИТАЮЩЕЙ СЕТИ (±15%) НА ПОЛУЧЕННЫЕ МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И РАБОТУ МЕХАНИЗМА
При изменении напряжения скорость идеального холостого хода , рад/с, изменяется прямо пропорционально изменению напряжения, тогда изменение скорости , рад/с:
, (6.1)
где - изменение напряжения, % ( =15%).;
. (6.2)
Скорости идеального холостого хода , рад/с, для статических нагрузок Мс1 и Мс2 при максимальном, среднем и минимальном значении скорости двигателя рассчитаны в таблицах (5.4) – (5.6).
Изменение скорости идеального холостого хода по (6.1) для статических нагрузок Мс1 и Мс2 при максимальном, среднем и минимальном значении скорости двигателя:
(рад/с);
(рад/с);
(рад/с);
(рад/с);
(рад/с);
(рад/с).
Графически при изменении напряжения механические характеристики будут смещаться вверх – вниз на величину изменения скорости идеального холостого хода .
При изменении напряжения сети изменяется скорость двигателя, а, значит, изменяется и скорость передвижения клети.
1 – искусственные характеристики двигателя при максимальной скорости;
2 – искусственные характеристики двигателя при средней скорости;
3 - искусственные характеристики двигателя при минимальной скорости;
Рисунок 6.1 Искусственные механические характеристики при максимальном, среднем и минимальном значениях скоростях двигателя при изменении напряжения питающей сети (±15%)
Изменение частоты питающей сети ведет к изменению граничного тока согласно (5.8) и граничных скоростей и моментов согласно (5.9), (5.10) на искусственных механических характеристиках, т.е. влияет на величину зоны непрерывных токов, где характеристики линейны.
При увеличении частоты на 15% по (5.8) и (5.9), (5.10) получим:
, (6.3)
, (6.4)
. (6.5)
Результаты расчета для граничных параметров сводим в таблицу 6.1.
Таблица 6.1
Угол управления α, эл.град | Граничный ток, А | Граничный момент, Н×м | Граничная скорость, рад/с | |
для момента статической нагрузки = (Н×м) | ||||
69,989 | 101,098 | 202,747 | 44,615 | |
55,072 | 88,208 | 176,897 | 76,188 | |
36,593 | 64,138 | 128,627 | 107,989 | |
для момента статической нагрузки = 617,266 (Н×м) | ||||
74,12 | 103,486 | 207,537 | 35,284 | |
59,737 | 92,931 | 186,369 | 66,857 | |
42,751 | 73,036 | 146,472 | 98,658 | |
При уменьшении частоты на 15% по (5.8) и (5.9), (5.10) получим:
, (6.6)
, (6.7)
. (6.8)
Результаты расчета для граничных параметров сводим в таблицу 6.2.
Таблица 6.2
Угол управления α, эл.град | Граничный ток, А | Граничный момент, Н×м | Граничная скорость, рад/с | |
для момента статической нагрузки = (Н×м) | ||||
69,989 | 134,097 | 268,926 | 43,984 | |
55,072 | 116,999 | 234,637 | 75,638 | |
36,593 | 85,074 | 170,612 | 107,589 | |
для момента статической нагрузки = 617,266 (Н×м) | ||||
74,12 | 137,265 | 275,28 | 34,652 | |
59,737 | 123,265 | 247,202 | 66,306 | |
42,751 | 96,876 | 194,281 | 98,257 | |
Статические токи =795,578 (А) и = 307,793 (А) превышают значения граничных токов, рассчитанных в таблицах (6.1) и (6.2), следовательно, двигатель работает в зоне непрерывного тока, искусственные механические характеристики в этой зоне линейны, поэтому в целом они будут иметь вид аналогичный виду, показанному на рисунке 5.1. Изменение частоты не отразится на скорости передвижения клети.
7 ОЦЕНКА НЕОБХОДИМОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ ВАЛА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
При изменении момента на валу электродвигателя от до , изменение угловой скорости , %, должно быть меньше или равно 15%.
При работе на максимальной скорости:
%, (7.1)
При работе на минимальной скорости:
%, (7.2)
Рассчитаем требуемый коэффициент усиления обратной связи :
, (7.3)
где - допустимое изменение угловой скорости, % ( =15%).
8 РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ КРИВЫХ ИЗМЕНЕНИЯ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ, МОМЕНТА И ТОКА ПРИ ПУСКЕ И ОСТАНОВКЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
8.1 Пуск электродвигателя при подъеме клети
Произведем расчет кривых изменения угловой скорости, момента и тока при пуске двигателя со статической нагрузкой при подъеме клети.
Токовая отсечка в преобразователе
; (8.1.1)
. (8.1.2)
Суммарный момент инерции
; (8.1.3)
. (8.1.4)
Определим модуль жесткости искусственной характеристики:
; (8.1.5)
. (8.1.6)
Электромеханическая постоянная времени
; (8.1.7)
. (8.1.8)
Максимальный момент при пуске/торможении, в соответствии с (8.1.1),
; (8.1.9)
. (8.1.10)
Угловое ускорение при пуске двигателя на подъем клети
; (8.1.11)
. (8.1.12)
Если пренебречь электромагнитными процессами, то переходные процессы для момента и скорости описываются системами уравнений:
(8.1.13)
(8.1.14)
где – время разгона двигателя под действием динамического момента до скорости , с;
– угловая скорость двигателя, определяемая по искусственной характеристике, соответствующей максимальной скорости подъема, при максимальном моменте , рад/с.
В начальный момент времени момент двигателя мгновенно возрастает до значения . При под действием постоянного динамического момента двигатель разгоняется – скорость возрастает по линейному закону. При двигатель выйдет на искусственную характеристику, соответствующую максимальной скорости подъема клети с грузом, при этом его скорость будет равна . Далее, при момент двигателя по экспоненциальному закону будет уменьшаться до значения . Скорость двигателя по такому же закону будет увеличиваться до значения . При процесс разгона двигателя можно считать завершенным.
В соответствии с вышеизложенным, рассчитаем угловую скорость двигателя при :
; (8.1.15)
. (8.1.16)
Время разгона двигателя до скорости , согласно (8.1.14),
; (8.1.17)
. (8.1.18)
Общее время пуска электродвигателя:
; (8.1.19)
. (8.1.20)
Переходный процесс для тока двигателя определяется моментом, развиваемым электродвигателем:
. (8.1.21)
Задаваясь значениями времени, рассчитаем параметры переходных процессов при пуске электродвигателя на подъем клети. Результаты расчета сведем в таблицу 8.1.1. По результатам расчетов построим графики переходных процессов (рисунок 8.1.1).
Таблица 8.1.1 – Результаты расчета переходного процесса при пуске на подъем | |||
0,00 | 0,000 | 1123,691 | |
0,60 | 93,313 | 1123,691 | |
0,65 | 98,097 | 1793,885 | 894,706 |
0,70 | 99,443 | 1652,695 | 824,287 |
0,75 | 99,828 | 1612,243 | 804,111 |
0,80 | 99,939 | 1600,654 | 798,331 |
0,85 | 99,970 | 1597,333 | 796,675 |
0,90 | 99,979 | 1596,382 | 796,201 |
0.95 | 99,982 | 1596,109 | 796,065 |
1,00 | 99,983 | 1596,031 | 796,026 |
при пуске двигателя при подъеме клети с грузом
Рисунок 8.1.1 Кривые изменения угловой скорости, момента и тока при пуске на подъем
8.2 Торможение электродвигателя при подъеме клети
Угловое ускорение при торможении двигателя при подъеме клети:
, (8.2.1)
где – реактивный момент, создаваемый электромагнитным тормозом, .
Исходя из максимального значения статических моментов , выбираем электромагнитный тормоз ТКМП-600, максимальный тормозной момент которого составляет . Тогда
. (8.2.2)
При торможении на подъеме переходные процессы для момента и скорости описываются уравнениями:
; (8.2.3)
. (8.2.4)
В начальный момент времени момент двигателя мгновенно станет равным нулю. Далее под действием суммы статического момента и момента тормоза двигатель тормозится – скорость спадает по линейному закону. При скорость двигателя станет равной нулю и процесс торможения двигателя можно считать завершенным.
Время торможения электродвигателя:
; (8.2.5)
. (8.2.6)
Переходный процесс для тока двигателя определяется моментом, развиваемым электродвигателем (8.1.21).
Задаваясь значениями времени, рассчитаем параметры переходных процессов при торможении электродвигателя на подъеме клети. Результаты расчета сведем в таблицу 8.2.1. По результатам расчетов построим графики переходных процессов (рисунок 8.2.1).
Таблица 8.2.1 – Результаты расчета переходного процесса при торможении на подъеме | |||
0,000 | 99,983 | ||
0,040 | 70,706 | ||
0,080 | 41,430 | ||
0,132 | 0,000 | ||
0,200 | 0,000 |
Рисунок 8.2.1 Кривые изменения угловой скорости, момента и тока
при торможении двигателя при подъеме клети с грузом
8.3 Пуск электродвигателя при спуске клети
Произведем расчет кривых изменения угловой скорости, момента и тока при пуске двигателя со статической нагрузкой при спуске клети.
Суммарный момент инерции
; (8.3.1)
. (8.3.2)
Электромеханическая постоянная времени
; (8.3.3)
. (8.3.4)
Угловое ускорение при пуске двигателя на спуск клети
; (8.3.5)
. (8.3.6)
Переходные процессы для момента и скорости описываются системами уравнений:
(8.3.7)
(8.3.8)
где – время разгона двигателя под действием статического момента до скорости , с;
– угловая скорость двигателя, определяемая при по искусственной характеристике, соответствующей максимальной скорости спуска, рад/с.
При под действием статического момента двигатель разгоняется в обратную сторону (на спуск) – скорость возрастает по линейному закону. При двигатель выйдет на искусственную характеристику, соответствующую максимальной скорости спуска клети без груза, при этом его скорость будет равна . Далее, при момент двигателя по экспоненциальному закону будет увеличиваться до значения . Скорость двигателя по такому же закону будет увеличиваться до значения . При процесс разгона двигателя можно считать завершенным.
В соответствии с вышеизложенным, рассчитаем угловую скорость двигателя при :
; (8.3.9)
. (8.3.10)
Время разгона двигателя до скорости , согласно (8.3.8),
; (8.3.11)
. (8.3.12)
Общее время пуска электродвигателя:
; (8.3.13)
. (8.3.14)
Переходный процесс для тока двигателя определяется моментом, развиваемым электродвигателем (8.1.21).
Задаваясь значениями времени, рассчитаем параметры переходных процессов при пуске электродвигателя на спуск клети. Результаты расчета сведем в таблицу 8.3.1. По результатам расчетов построим графики переходных процессов (рисунок 8.3.1).
Таблица 8.3.1 – Результаты расчета переходного процесса при пуске на спуск | |||||||||
0,00 | 0,000 | 0,000 | 0,000 | ||||||
0,50 | -73,292 | 0,000 | 0,000 | ||||||
0,55 | -80,412 | 171,373 | 85,473 | ||||||
0,60 | -83,447 | 489,770 | 244,274 | ||||||
0,65 | -84,316 | 580,992 | 289,771 | ||||||
0,70 | -84,565 | 607,127 | 302,807 | ||||||
0,75 | -84,636 | 614,615 | 306,541 | ||||||
0,80 | -84,657 | 616,761 | 307,611 | ||||||
0,85 | -84,663 | 617,375 | 307,918 | ||||||
0,90 | -84,664 | 617,551 | 308,006 | ||||||
0,95 | 84,665 | 617,602 | 308,031 Дата добавления: 2015-09-28; просмотров: 36 | Нарушение авторских прав
|