Выбор типа и мощности двигателя постоянного тока (ДПТ) для системы управления скоростью двигателя постоянного тока независимого возбуждения по заданной тахограмме и моменту нагрузки

1.  Цель работы

На основании курсового проекта по дисциплине ТСАиУ разработать предложение техническое о возможности реализации системы электропривода по требованиям технического задания. По заданной тахограмме и моменту нагрузки выбрать тип и мощность двигателя постоянного тока (ДПТ) для системы управления скоростью двигателя постоянного тока независимого возбуждения.

Техническое задание

1.  На основании тахограмм и момента нагрузки М_наг. Рассчитать среднеквадратичную мощность и сделать предварительный выбор двигателя.

2.  Рассчитать и построить диаграммы токов и моментов при пуске, торможении и установившемся движении с учетом п.1.1. ( принять момент пуска и торможения М_Т. = 3,5*М_наг).

3.  Выполнить проверку выбранного двигателя по теплу, используя метод эквивалентного тока или момента.

4.   Составить математическую модель технической системы, включая усилитель мощности и выполнить оценку параметров модели.

5.  Выполнить моделирование динамических процессов в технической системе (частота вращения, момент двигателя, ток).

2.  Исходные данные

Частота вращения двигателя Ω_i (рад/с) в интервалы времени t_иi(c)                                                                                                                               Таблица 1

Длительность паузы в работе двигателя равна 1 с, момент нагрузки M_нагр. – 0,4 Н×м.

Рис.1. Тахограмма двигателя

3.  Выбор двигателя постоянного тока

Общее время работы двигателя постоянного тока будет составлять

Максимальная частота вращения  ДПТ:

Для предварительного выбора ДПТ необходимо на основании тахограммы и момента нагрузки рассчитать среднеквадратичную мощность двигателя:

 следовательно , где  - полная механическая мощность, развиваемая двигателем в интервал времени

Таблица 2

При выборе двигателя постоянного тока необходимо учитывать следующие параметры:

Среднеквадратичная мощность  должна быть не больше номинальной

Момент нагрузки  не должен быть больше номинального

Момент пуска  и момент торможения  двигателя не должны превышать номинальные моменты пуска  и торможения  соответственно.

Максимальная частота вращения  не должна превышать номинальную.

По вышеприведенным требованиям к ДПТ, выбран СЛ-661. Его характеристики приведены в таблице 3.

Таблица 3.

Номинальная частота вращения двигателя постоянного тока:

4.  Расчет и построение диаграмм токов и моментов при пуске, торможении и при установившемся движении

Момент сопротивления  складывается из момента нагрузки  и статического момента трения двигателя