, где 
.
Приведение моментов инерции или маховых моментов к валу двигателя производится на основе того, что величина запаса кинетической энергии движущихся частей привода, отнесенная к одной оси, есть величина постоянная (рисунок 2.10)
Рисунок 2.10 – Приведение моментов инерции к валу двигателя
К исполнительному двигателю предъявляются следующие требования:
- двигатель должен быть с достаточным запасом по требуемой мощности, которая зависит от нагрузки на валу двигателя, имеющимся в распоряжении источником питания и динамическими характеристиками системы;
- область располагаемых моментов и скоростей должна охватывать нагрузочную характеристику двигателя, т. е. двигатель должен отрабатывать все моменты, прикладываемые к нему со стороны механизма;
- исполнительный двигатель должен располагать такой мощностью, чтобы управляемый вал следящей системы мог вращаться с заданной скоростью и ускорением;
- двигатель должен отвечать требованиям по нагреву и перегрузкам, расходовать минимальную энергию.
На первом этапе проектирования в случае наличия информации об объекте регулирования (Мсм, Jм, η, Ωмmax, εмmax) производится грубая оценка потребной мощности исполнительного двигателя с последующей многократной проверкой его пригодности по различным критериям. Ориентировочная потребная мощность, по которой предварительно выбирается двигатель, рассчитывается по формуле (1):
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.
В случае, когда исполнительный двигатель выбран и произведена оценка коэффициента передачи редуктора, можно определить максимальное значение момента нагрузки, приведенного к валу двигателя:
где Мтр.дв – момент трения двигателя.
Пусковой момент Мп – это максимальный статический (при W = 0) движущий момент при максимальном управляющем сигнале на входе двигателя. Мп является характерным параметром моментной характеристики и должен указываться в технических требованиях на выбор двигателя. Необходимым, но не достаточным условием является требование, чтобы пусковой момент был не меньше максимального.
Мп ³ Мпр.max
Для проверки двигателя по нагреву используется так называемый эквивалентный момент Мэ – среднеквадратический движущий электромагнитный момент электродвигателя. Мэ – это такой неизменный эквивалентный момент нагрузки, который создает такой же нагрев, который имеет место в случае реальной нагрузочной характеристики.
В общем случае полный момент нагрузки для эквивалентного гармонического закона движения имеет вид:
Нетрудно получить выражение для эквивалентного момента:
т.к. интегралы вида
равны
, то
В частном случае, когда вал органа управления нагружен лишь динамическим Мдин и статическим Мст моментами и связан с электродвигателем через редуктор (Iред, iред, hр), то выражение для эквивалентного среднеквадратического момента электродвигателя принимает вид:
Для обеспечения требований по нагреву электродвигателя величина Мэкв не должна превышать номинальный момент Мном выбранного двигателя. На практике, учитывая возможность увеличения нагрузки в условиях эксплуатации, желательно иметь
В соответствии с изложенным ранее, необходимо проверить двигатель по перегрузочной способности по выражению
где g £ 1.3 ¸3 в зависимости от типа двигателя.
Обычно gм £ 2 ¸ 3, для двигателей постоянного тока; gм £ 1.3 ¸ 2.5, для двухфазных асинхронных двигателей; gм £ 1.8 ¸ 2.3, для трехфазных двигателей; gм £ 1.8 ¸ 2.5, для синхронных двигателей.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.