Максимальный требуемый момент Мmax на валу двигателя или органа управления и скорость вала Wмmax, при которой он имеет место, необходимы, как было отмечено ранее, для выработки требований к исполнительному двигателю. Для этого оказывается достаточным подать на вход системы типового действия, при котором оцениваются требуемые показатели качества при расчете или моделировании системы. В общем случае Мmax определяется как максимум функции (Мн (t)). Одновременно может быть оценено мгновенное значение мощности.
Очевидно, что нахождение максимального момента Мmax и тем более Wмmax обычными методами весьма трудоемко. Поэтому единственной возможностью остается анализ нагрузочных диаграмм (рис. 3.6; 3.7) при моделировании системы.
Однако, в отдельных случаях, при наличии достаточно полной априорной информации можно рассчитывать на определенный успех выбора ИД, пользуясь приближенными соотношениями, речь о которых пойдет ниже.
На первом этапе проектирования в случае наличия информации о объекте регулирования (Мсм, Iм, h, Wмmax, eмmax) производится грубая оценка потребной мощности исполнительного двигателя с последующей многократной проверкой его пригодности по различным критериям. Такой подход хотя и не является строгим и требует проверки на пригодность нескольких двигателей, однако позволяет исключить трудоемкий и не всегда осуществимый из-за отсутствия информации процесс построения нагрузочных характеристик объекта регулирования и механических характеристик двигателя.
Полагают, что мощность, требуемая от двигателя для осуществления движения нагрузки по заданному закону (Ртр), расходуется поровну, как на движение объекта регулирования, так и на движение инерционных масс и преодоление моментов сопротивления самого двигателя.
3.25
где Мн = Мдин + Мсм – полный момент сопротивления, приводного механизма.
В некоторых случаях используется другое соотношение:
3.26
В этом случае считается, что мощность двигателя расходуется на преодоление момента статического сопротивления нагрузки (первое слагаемое) и преодоление динамических моментов механизма и двигателя.
Для выбора Рдв ³ Ртр предполагают, что Iдi2 » Iм, Iр = 0. Тогда по выражению
3.27
выбирается двигатель.
Очевидно, что для ориентировочного выбора мощности исполнительного двигателя в выражения (3.25, 3.26, 3.27) необходимо подставлять максимальные значения скорости и ускорения приводимого механизма Wмmax, e мmax. Тогда выражение для Рдв будет иметь вид
3.28
где М[кг.м], I[кг.м.сек2], Wм[рад/сек],eм[рад/сек2].
После предварительного выбора мощности по каталогу выбирается тип двигателя и ищется ряд подходящих по мощности двигателей (3-4 шт.).
Для двигателей, выбранных по каталогу, находят
передаточные соотношения ii по выражению 
, и из
их числа выбирают двигатель с передаточным соотношением, близким к оптимальному.
Методы определения оптимального передаточного числа i=iопт рассматриваются в следующем разделе.
На первом этапе энергетического расчета приходится также делать и грубую оценку Мmax в виде арифметической суммы максимальных составляющих.
Ммmax = Iмeмmax + kвтWмmax + kпaмmax + Mтр + Мсм 3.29
Очевидно, что это значение момента будет завышенным. Однако формула (3.29) часто используется на практике, когда требуется, чтобы при любом, хотя и маловероятном, совпадении знаков и максимальных величин моментов двигатель мог обеспечить требуемое движение нагрузки.
В простейшем случае, когда вал нагружен лишь постоянным моментом сопротивления нагрузки Мсм и динамическим Мдин моментом
Мmax = Мсм + Iмeмmax 3.30
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.