Тема: Розрахунок і побудова механічної характеристики електропривода та визначення часу його пуску.

Практична робота № 5

Тема: Розрахунок і побудова механічної характеристики електропривода та визначення часу його пуску.

Мета: ознайомлення з розрахунку і побудови механічної характеристики електропривода та визначення часу його пуску; набуття навичок побудови та аналізу природних характеристик двигуна.

Хід роботи.

1. Розрахувати та побудувати природну механічну характеристику робочої машини.

2. Розрахувати та побудувати штучну механічну характеристику двигуна.

3. Розрахувати та побудувати штучну механічну характеристику електроприводу.

4. Визначити час пуску.

Теоретичні відомості.

Механічні характеристики робочих машин описують за такою емпіричною формулою:

М _с = М ₀ + (М _{с. ном} - М ₀ ) (w/w _ном) ^х

де М _с – момент опору при кутовій швидкості w, Н м;

М₀ - момент опору тертя в рухомих частинах, який не залежить від швидкості, Н м;

М _{с. ном} - момент опору при номінальній кутовій швидкості w _ном, Н м;

х - показник ступеня, що характеризує зміну статичного моменту при зміні кутової швидкості.

Механічні характеристики робочих машин, залежно від значення показника ступеня х поділяють на такі групи:

1. х = 0 такі механічні характеристики мають підйомні крани, талі, тельфери, стрічкові конвеєри, поршневі насоси, лебідки тощо.

2. х = 1 такі механічні характеристики мають генератори постійного струму незалежного збудження, що працюють на резисторах з постійними електричними опорами, зерноочисні машини.

3. х = 2 до механізмів з такою механічною характеристикою належать вентилятори, відцентрові насоси, молоткові кормодробарки, сепаратори молока, вакуумнасоси.

4. х = -1 такі механічні характеристики мають деякі токарні, розточувальні та фрезерні верстати тощо.

Для машин і механізмів, що не входять до груп 1... 4, можна взяти х = 1,1... 1,6.

Рисунок 1 – Механічні характеристики виконавчих механізмів.

Вказівки до виконання.

I. Дати відповіді на контрольні питання.

II. Провести розрахунки відповідно варіанту в наступній послідовності:

1. Природну механічну характеристику АД будують, використовуючи спрощену формулу Клосса:

де М_к- критичний момент двигуна, ;

s-ковзання;

s_к- критичне ковзання.

Номінальне ковзання:

Критичне ковзання:

Всі необхідні параметри знайдемо з паспортних даних електродвигуна.

Номінальний момент двигуна:

Задаючись різними значеннями s (від 0 до 1, включаючи s_кр), розраховують значення М та ω. Результати розрахунку звести в таблицю 1.

Таблиця 1.

s
ω = ω0(1- s), с^-1
М, Нм

Примітка: чим більше точок, тим точніша характеристика.

За даними таблиці 1 будують характеристику АД ω =f(М). 2. Розраховуємо та будуємо характеристику АД при живлення:

Таблиця 2. Вихідні дані для розрахунку

	Рн,	п с,	п н,	λп	λт	тип машини	М с.ном	М 0	ωн	J
варіант	кВт	об/хв	об/хв				Нм	Нм	Рад/с	кгм^2
1,10,19				7,5	2,2	Стрічковий конвеєр			104,7
2,11,20				7,0	2,2	Вакуумнасос
3,12,21	7,5			6,0	2,0	Лебідка
4,13,22				7,5	2,4	Токарний верстат
5,14,23				7,0	2,2	Генератор постійного струму
6,15,24				6,5	2,1	Молоткова дробарка
7,16,25	4,5			6,0	2,0	Підйомний кран
8,17,26	1,1			5,7	2,3	Сепаратор молока				1,1
9,18,27				5,7	2,3	Розточувальний верстат

ВИЗНАЧЕННЯ ТРИВАЛОСТІ ПУСКУ ЕЛЕКТРОДВИГУНА

Тривалість пуску системи електродвигун – робоча машина розраховують графічним, або графоаналітичним методом. Розрахунок тривалості пуску гра-фоаналітичним методом виконують в такій послідовності:

1. У другому квадранті прямокутної системи координат будують механічну характеристику електродвигуна Мд = f (ω).

2. У другому квадранті прямокутної системи координат будують механічну характеристику робочої машини Мс.о. = f (ω) (використовуючи дані таблиці …).

3. Графічно знаходять різницю Мдин. = Мд. – Мс.о. і будують графік дигамічного моменту Мдин. = f (ω).

4. Графік динамічного моменту поділяють на ряд ділянок через малі проміжки швидкості Δω, на кожній з яких динамічний момент передбачається постійним і рівним середньому значенню, рисунок…

5. Визначають приріст часу на кожній ділянці за формулою:

Δtі. =

де J – зведений до вала електродвигуна момент інерції системи, кгм²;

Мдин.ср.і. – середнє значення динамічного моменту на і-й ділянці, Нм.

Масштаб часу mt. с/см приймають так, щоб майбутня крива ω = f (t) розмістилася у першому квадранті прямокутної системи координат у ме-жах рисунка.

Розрахункові дані заносимо в таблицю 1. В цій же таблиці проводимо розрахунок тривалості пуску системи електродвигун – робоча машина.

Таблиця 1

Розрахунок тривалості пуску системи електродвигун – робоча машина графоаналітичним методом

№ ділянки	Δω, с^-1	Мдин.ср., Нм	Δt, с	n tn = ∑ Δtі, с i
	Δω1	Мдин.ср1	Δt1	Δt1
	Δω2	Мдин.ср2	Δt2	Δt1 + Δt2
-	-	-	-	-
-	-	-	-	-
-	-	-	-	-
n	Δωn	Мдин.ср.n	Δtn	tn =Δt1+ Δt2+…+ Δtn

Із таблиці 1 (графа 5) видно, що тривалість пуску системи електро-двигун – робоча машина становить в нашому випадку: t_пуск = ….с

По розрахункових даних таблиці 1 (графа 4 і графа 5) будуємо в пер-шому квадранті рисунку 1 у вибраному масштабі часу криву розгону сис-теми електродвигун – робоча машина.

Рисунок 1 Визначення тривалості пуску системи електроприводу електродвигун – робоча машина графоаналітичним методом

Зміст звіту студента

1. Ознайомитись із теоретичними відомостями.

2. Опрацювати розрахункову формулу.

3. Ознайомитись із виданими типами робочих машин.

4. Виконати обрахунки згідно виданого завдання і побудувати механічну характеристику робочої машини, електродвигуна та електроприводу і визначити час пуску.

5. Зробити висновки про виконану роботу.

Контрольні питання

1. Які переваги над іншими системами має електропривід?

2. Що таке механічна характеристика?

3. Як записується рівняння механічної характеристики робочої машини?

4. Як класифікуються сучасні електроприводи?

5. Які елементи електроприводу ви знаєте? Їх призначення?

Література: Кашенко П.С. «Електропривод сільськогосподарських машин» 2005 р. с.7-11с.

Дата добавления: 2015-09-29