Расчет моментов инерции движущихся инерционных масс привода. Определение приведенных к скорости вращения электродвигателя моментов статического сопротивления для двух режимов работы электродвигателя, страница 2

Лебёдка вращается под действием силы тяжести груза, т. е сила тяжести совершает работу, часть которой расходуется в механизме, часть теряется в редукторе, остальная работа расходуется на вращение двигателя, работающего в режиме генераторного торможения:

,

.

Зная, что , получим:

,

учитывая, что , найдём

.

Подставим численные значения:

.

Пункт 3

Построить естественные скоростные и механические характеристики электродвигателя. Указать на них величину установившихся скоростей вращения двигателя при подъёме и спуске груза. Определить по ним соответствующие линейные скорости подъёма и опускания груза

Для расчёта и построения статических механических характеристик АД рекомендуется использовать уравнения, полученные на основе упрощенной Г–образной схемы замещения и позволяющие получить достаточную (в пределах 5%) для инженерных расчётов точность.

Приведём активные сопротивления обмоток статора и ротора данных при  к соответствующим сопротивлениям при :

,

,

где  − температурный коэффициент сопротивления для меди;

 − разница температур меди.

Запишем формулу для определения электромагнитного момента:

,

здесь  − критический (максимальный) момент;

 − критическое скольжение соответствующее максимальному моменту.

 − скольжение;

 − приведённое к обмотке статора суммарное активное сопротивление фазной обмотки ротора;

 − приведённое к обмотке статора активное сопротивление фазной обмотки ротора;

 − суммарное индуктивное сопротивление;

 − индуктивное сопротивление фазной обмотки ротора, приведённое к обмотке статора;

 − угловая скорость вращения ротора;

 − число пар полюсов двигателя.

Для расчёта и построения статических механических характеристик АД используя эти уравнения при номинальных значениях () и отсутствии добавочного сопротивления в цепи ротора . Вначале рассчитываем значения . Затем, задаёмся значениями скольжения  в пределах  до  и рассчитываем текущее значение электромагнитного момента .

Для отрицательных скольжений  при расчёте значений  и  принимается знак (–).

Определим критическое скольжение:

.

Определим максимальный (критический) момент:

.

Определим электромагнитный момент для скольжения :

,

где .

Угловая скорость определяется по формуле:

.

Определим  для :

.

Занесём в таблицу 1 значения электромагнитного момента в зависимости от скольжения.

Таблица 1 Зависимость электромагнитного момента от скольжения

-0.5

-0.45

-0.4

-0.35

-0.3

-0.25

-0.2

-0.15

-0.1

-217

-214

-206.2

-192.6

-172.8

-147..4

-118

-86.4

-55

157.1

151.8

146.6

141.3

136.1

130.9

125.6

120.4

115.2

0.1

0.2

0.6

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

39.1

63.1

82.7

71.7

65.7

60.2

55.4

51.2

47.5

94.2

83.7

41.9

0

-21

-41.9

-62.8

-83.8

-104.7

Построим естественную механическую характеристику асинхронного двигателя. Она показана на рисунке 3.

Номинальная угловая скорость вращения двигателя:

По характеристике определяем:

Номинальный момент:

.

Установившаяся угловая скорость при спуске:

.

Установившаяся угловая скорость при подъёме груза:

.

Найдём линейные скорости при подъёме и при спуске груза:

;

.

Рассчитаем величину тока статора  и предварительно найдём значения тока ротора,  и номинальный ток намагничивания  номинальное значение тока намагничивания принимают равным реактивной составляющей тока холостого хода.

Номинальный ток намагничивания:

.

Значение приведённого тока ротора:

.

Синус угла сдвига между фазной эдс ротора и фазным током ротора для :

.

Ток статора:

.

Занесём в таблицу 2 значения тока статора, приведённого тока ротора и в зависимости от скольжения.

Таблица 2 Значения тока статора, приведённого тока ротора в зависимости от скольжения