Проектирование электропривода механизма передвижения суппорта машины газокислородной резки стали на машине непрерывного литья заготовок № 2 конвертерного цеха ОАО НТМК, страница 14

Для проверки работоспособности по условиям перегрузки по кривой изменения момента определим наибольшее по величине значение момента электродвигателя  и сопоставим его с номинальным значением момента . Электродвигатель работоспособен по условиям перегрузки, если отношение  не превышает его перегрузочную способность.

2.3704<2.5  электродвигатель работоспособен по условиям перегрузки.

Для проверки работоспособности электропривода по условиям нагревания двигателя будем использовать метод эквивалентного момента.

Общее время одного цикла работы суппорта

Время пауз в одном цикле составляет

Относительная расчетная продолжительность включения двигателя

Рассчитываем с помощью кривой изменения момента эквивалентный момент двигателя за время его работы в расчетном цикле с ПВ_р=32.321 %, учтя также ухудшение теплоотдачи двигателя в переходных процессах с помощью коэффициента ухудшения теплоотдачи b=0.5:

 

Числовое значение отношения М_max/M_н, полученное в данном разделе отличается по сравнению со значением, полученным при предварительной проверке на 0.0037; значение величины М_экв – на 0.0002 Н*м; значение величины М_экв.ст – на 0.00019 Н*м. На основании данных выкладок делаем вывод о том, что погрешность, вносимая при приближенной оценке работоспособности, пренебрежимо мала.

8.Оценка энергетической эффективности электропривода

1) Рассчитаем среднее за цикл значение коэффициента полезного действия. Для этого построим кривую изменения мгновенного значения КПД в зависимости от времени. Расчет будем производить по следующей формуле (для участков разгона электропривода и движения с постоянной скоростью):

здесь P_потр – мощность, потребляемая приводом (в данном расчете все величины мгновенные), приближенно можно принять P_потр =I_яU_я; DP – потери энергии в электроприводе, в основном определяются постоянными и переменными потерями в двигателе; постоянные потери – потери в стали и механические; переменные – тепловые потери в якорной цепи, пропорциональны квадрату тока якоря.

Для участков торможения привода (на этих участках происходит рекуперация энергии в сеть) формула будет иметь следующий вид:

График изменения КПД во время цикла:

 Рис. 25

Среднее значение КПД за цикл определяем с помощью первой теоремы о среднем:

здесь h_ср1 – среднее значение КПД за время движения вперед; h_ср2 – среднее значение КПД за время движения назад. Такое разделение осуществлено с целью исключения участков w = 0 из расчета.

Проведя вычисления, получим:

2) Рассчитаем среднее за цикл значение коэффициента мощности. Для этого построим кривую изменения мгновенного значения коэффициента мощности в зависимости от времени.

Как известно из курса преобразовательной техники, cosj=cos(a+g/2), где a - угол отпирания тиристоров, отсчитываемый от точки естественного отпирания, g - угол коммутации вентилей. Ввиду малости величиной g/2 пренебрегаем. Тогда получаем cosj=cosa. С другой стороны, cosa=U/E_d0. Следовательно, для расчета коэффициента мощности получаем формулу

cosj=U/E_d0.

График изменения коэффициента мощности во время цикла:

Рис. 26

Среднее значение коэффициента мощности за цикл определяем с помощью первой теоремы о среднем:

3) Определим значение величины потерь активной энергии за цикл. Указанная величина представляет собой интеграл кривой изменения величины потерь активной мощности от времени за цикл. Данный интеграл вычисляем, как и ранее, с помощью MATLAB:

W_акт = 223.46 Дж.

График изменения величины потерь активной мощности от времени за цикл:

 

Рис. 27

4) Определим среднее значение величины потребляемой приводом реактивной мощности за цикл. Указанную величину определим согласно формуле

9.Выводы: