Электропривод стола продольно-строгального станка. Выбор системы электропривода и электродвигателя. Скоростная и упрощённая нагрузочная диаграммы электропривода, страница 2

Выбор электродвигателя будет производиться по среднему статистическому  моменту.

Средний статический момент:

где    М_ci – статический момент на i-м участке диаграммы;

t_i – длительность i-го участка;

k – число рабочих участков диаграммы;

n – число всех участков.

Для режима S1 принимаем k = n.

Определяем номинальный момент выбираемого двигателя с учетом влияния динамических режимов через коэффициент запаса К_зд = 1,3.

М_н = К_зд · М_с.р. = 1,3 · 52,54 = 68,3 Н·м

Угловые скорости двигателя на каждом участке работы механизма:

– угловая рабочая скорость прямого хода стола

– угловая пониженная скорость

– угловая скорость обратного хода стола

Выбираем двигатель     2ПФ180LГУХЛ4 и сводим его параметры в таблицу 1.

Таблица 1

Номинальный ток двигателя:

Сопротивление якорной цепи     

Номинальная угловая скорость двигателя:

Номинальный момент двигателя:

М_н = КФ_н · I_н = 1,319 · 80,362 = 105,973 Н·м

Индуктивность якорной цепи:

4. Скоростная и упрощенная нагрузочная диаграммы электропривода

Т.к. величина допустимого или требуемого ускорения механизма не задана, то допускаем, что переходные процессы протекают при максимально допустимом моменте электродвигателя:

М = λ_m · М_н = 2,25 · 105,973 = 238,44 Н·м где    λ_m = 2,25 – перегрузочная способность двигателя.

Величина динамического момента:

М_д1 = М – М_о = 238,44 – 8,758 = 229,682 Н·м;

М_д2 = М – М_пр = 238,44 – 85,662 = 152,778 Н·м;

М_д3 = –М – М_пр = –238,44 – 85,662 = -324,101 Н·м;

М_д4 = –М – М_о = –238,44 – 8,758 = –247,198 Н·м;

М_д5 = –М – (–М_о) = –238,44 – (–8,758) = –229,682 Н·м;

М_д6 = М – (–М_о) = 238,44 – (–8,758) = 247,198 Н·м.

Суммарный момент инерции:

J = J_дв + 0,25·J_дв + m_с·ρ² =

=0,23 + 0,25·0,2 + 3520·0,00434² = 0,346  кг·м²

Угловое ускорение:

Время на каждом участке изменения скорости:

Рис.3. Скоростная и упрощённая нагрузочная диаграммы электропривода.

5. Проверка электродвигателя

Проверка двигателя по нагреву и перегрузочной способности проводим методом эквивалентного момента по следующей формуле:

где     β_i – коэффициент, учитывающий ухудшения условий охлаждения.

При анализе тепловых режимов для большинства выпускаемых двигателей теплоотдача изменяется с изменением скорости. На практике это оценивается через коэффициент ухудшения охлаждения β.

где     А_i – теплоотдача при i-ой скорости;

А – теплоотдача при номинальной скорости.

На практике чаще всего приходится сталкиваться с ухудшением охлаждения при пуске  и торможении двигателя, принимая, что скорость изменяется линейно:

где     β₀ – коэффициент, учитывающий ухудшение условий охлаждения  при неподвижном роторе (якоре), зависящий от исполнения двигателя. Для двигателей серии 2П принимаем β₀ = 0,97.

Эквивалентный момент с учётом условий охлаждения:

Так как М_э = 103,758 Н·м < М_н = 105,973 Н·м, то выбранный двигатель подходит по нагреву.

Так как М_п = М_доп, то данный двигатель проходит и по перегрузочной способности.

6. Выбор оборудования и расчет параметров электропривода

Для согласования электропривода и питающей сети применяют трансформатор. Выбираем трансформатор ТСП–63/0,7-УХЛ3 и заносим его параметры в таблицу 2.

Таблица 2