Автоматизированный электропривод отрасли: Учебно-методическое пособие к курсовому проектированию, страница 12

Меньшие значения коэффициента запаса по мощности к принимается для более сглаженного графика нагрузки.

Для электроприводов, работающих в режиме S2, нецелесообразно выбирать двигатели, предназначенные для работы в режиме S1, так как последние, как правило, обладают ограниченной перегрузочной способностью, в связи, с чем в данном случае они недоиспользуются по нагреву.

Если нагрузка привода изменяется, а время работы не совпадает со стандартным временем кратковременной нагрузки, то рассчитываются эквивалентные величины, которые приводятся к стандартному значению продолжительности кратковременной работы tр.ст., ближайшему к реальному значению tр..

,                                (4.6)

,                                  (4.7)

где Мэtр.ст, Рэtр.ст – эквивалентные значения ммомента и мощности за время работы двигателя tр., приведенные к ближайшему стандартному значению tр.ст..

Номинальная мощность двигателя для кратковременного режима при данном стандартном tр.ст.:

.                                    (4.8)

где к – коэффициент запаса по мощности;

Рном.tр.ст – номинальное значение мощности двигателя, соответствующее стандартному значению tр.ст..

При повторно-кратковременном режиме работы S3 эквивалентный момент рассчитывается за рабочее время, то есть без учета пауз, когда двигатель отключен от источника питания:

,                                (4.9)

где tр – продолжительность работы двигателя за время цикла;

n – число интервалов в цикле;

ti – продолжительность i-го рабочего интервала.

Рассчитанный эквивалентный статический момент при реальном ПВ следует привести к эквивалентному статическому моменту при стандартному моменту при стандартном ПВст:

.                         (4.10)

Формула (4.10) справедлива также для приведения мощности и тока.

Номинальная мощность двигателя для повторно-кратковременного режима при данном стандартном ПВст:

.                                  (4.11)

Если основной нагрузкой механизма является динамическая нагрузка (следящие системы, манимапуляционные механизмы и т.д.), то номинальная мощность двигателя при оптимальном (или квазиоптимальном) передаточном числе jопт может быть рассчитана следующим образом:

,                        (4.12)

где Мм – статический момент на валу механизма, Н·м;

Jм – момент инерции механизма, кг·м²;

εм.max – максимальное угловое ускорение механизма, рад/с²;

ηп – КПД передачи;

ωном – номинальная скорость двигателя, рад/с;

λm – перегрузочная способность двигателя;

к – коэффициент запаса по мощности.

4.2.  Передаточное число

Отношение угловых скоростей (частот вращения), радиусов шестерен, находящихся в зацеплении, шкивов, соединенных ремнями, звездочек, соединенных цепью, называют передаточным числом. При жестком зацеплении передаточное число определяется следующим образом:

,                                   (4.13)

где r1, r2 – соответственно радиусы ведущего и ведомого колес;

z1, z2 – число зубьев ведущего и ведомого колес;

ω1, ω2 – угловые скорости ведущего и ведомого валов.

Двухступенчатые редукторы имеют передаточные числа 8 – 51, а трехступенчатые – от 16 до 125.

Полиспастные системы механизмов подъема кранов общего назначения имеют передаточные числа (кратности) i=3; 4. при грузоподъемности кранов свыше 50 т. кратности полиспастов могут быть i=6; 8.

Диаметры грузовых барабанов кранов выбирают из стандартного ряда 260, 335, 410, 510, 630, 750, 900, 1160, 1200, 1450 мм; диаметры ходовых колес кранов из ряда: 320, 400, 560, 630, 710, 800 мм; а диаметры ходовых колес тележек 200, 250, 320, 400 мм.

Передаточное число редуктора

,                                    (4.14)

где D – диаметр барабана с грузовым канатом для лебедок подъема или диаметр ходового колеса, м;

n – частота вращения вала двигателя, соединяемого с редуктором, об/мин;

V – линейная скорость перемещения механизма, м/с;

i – кратность полиспаста.

В быстродействующих электроприводах, работающих в динамических режимах, часто определяют оптимальное (по быстродействию) передаточное число редуктора jопт. Приближенно его можно рассчитать по формуле