Электротехника \ Автоматизированный электропривод

Разработка автоматизированного электропривода центробежного насоса. Вариант 1, страница 7

В нашем случае можно принять передаточное число равным 1, т.к. номинальные скорости вращения насоса и двигателя различаются всего на 1.3 процента. Следовательно статический момент механизма будет равен статическому моменту на валу двигателя.

Суммарный момент инерции электропривода определяется следующим образом:

(9)

где: δ=1,15÷1,3 – коэффициент, учитывающий момент инерции вращающихся масс передаточного механизма;

Jдв – момент инерции ротора двигателя;

Jмуф – момент инерции соединительной муфты, тормоза и других частей механизма, непосредственно связанных с валом двигателя;

Jм – момент инерции вращающихся частей механизма;

j – передаточное число редуктора;

m – масса поступательно движущихся частей механизма, кг;

ρ – радиус приведения.

Примем суммарный момент инерции двигателя, равным трем моментам инерции двигателя, тогда:

кг*м²

Основное уравнение движения ЭП:

(10)

где: Мс – статический момент на валу двигателя;

Мдин – динамический момент электропривода;

J – суммарный момент инерции электропривода, кг·м².

Динамический момент электропривода Мдин определяют предварительно приближенно, принимая линейным закон изменения скорости, т.е.:

(11)

где: ωуст – установившаяся скорость двигателя на данном участке скоростной диаграммы, рад/с;

tп.т. – время пуска (торможения), с;

εдоп – допустимое угловое ускорение (замедление), рад/с.

Допустимое ускорение рассчитываем по следующей формуле:

(12)

Примем время пуска от неподвижного положения до номинальной скорости равным времени торможения и равным 2с. Тогда допустимое ускорение по формуле (12) будет равно 153.8 рад/с². Рассчитываем динамические моменты и время переходного процесса (торможения или разгона) для всех режимов механизма, принимая линейным закон изменения скорости вращения механизма:

Н*м.

Зная времена переходных процессов и динамический момента, построим приближенную нагрузочную и скоростную диаграммы (см. Приложение1).

Теперь проведем проверку двигателя по нагреву с помощью метода эквивалентного момента. Условием правильного выбора двигателя будет:

(13)

где:

(14)

где: Мi – момент двигателя на i-ом интервале;

tо.i – продолжительность i-ой паузы;

tn.m.i – продолжительность пуска (торможения) на i-ом интервале;

tу.i – продолжительность установившегося движения на i-ом интервале;

l – количество пауз;

m – число интервалов пуска и торможения;

n – число рабочих интервалов в цикле;

N – количество интервалов установившегося движения;

αо – коэффициент ухудщения условий охлаждения при пуске, торможении двигателя с самовентиляцией (αо≈0,75 для двигателей постоянного тока; αо≈0,5 для асинхронных двигателей);

βо – коэффициент, учитывающий ухудшение охлаждения самовинтелируемого двигателя при отключении (βо=0,5 для закрытых двигателей и βо=0,3 для защищенных).

Рассчитаем эквивалентный момент в MathLab. При этом:

; ; ;