Система управления электроприводом - StudentLib.com. 1. Требования к системе управления электроприводом 1 Технические данные электродвигателя

• Название: 1. Требования к системе управления электроприводом 1 Технические данные электродвигателя
• Дата: 02.04.2022
• Размер: 0.89 Mb.
• Имя файла: Система управления электроприводом - StudentLib.com.rtf
• Тип: Документы; #435903
• страница: 1 из 4

1. Требования к системе управления электроприводом
1.1 Технические данные электродвигателя
Двигатели поставляются со встроенными тахогенераторами типа ТП80-20-0,2 (ТУ 16-516.285-83) и датчиком тепловой защиты - терморезистором типа СТ 14-1Б (ТУ ОЖО.468.130). Возбуждение ДПТ независимое, рассчитанное при последовательном соединении катушек на питание 220 В и при соединении катушек возбуждения в две параллельные ветви - на 110 В.

Двигатели допускают регулирование частоты вращения напряжением якоря в диапазоне от 0 до 460 В при постоянном моменте, при этом допускается стоянка с моментом, равным половине номинального, и регулирование частоты вращения до максимальной ослаблением поля при номинальном напряжении на якоре в диапазоне не менее 1 - 3 при постоянной мощности.
Таблица 1.1 - Технические характеристики двигателя 4ПФ160SУХЛ4

Параметры двигателя	Наименование	Величина	Размерность
Мощность номинальная	Рном	18,5	кВт
Номинальное напряжение	Uном	440	В
Ток якоря	Iя ном	48,6	А
Момент инерции	Jдв	0,25	кг'Чм2
Номинальная частота вращения	nном	1090	об/мин
Максимальная частота вращения	nmax	4500	об/мин
КПД	hhном82	%

В соответствии с данными электродвигателя определяем:

1. номинальный ток, потребляемый нагрузкой:
;
2. ток возбуждения:

электродвигатель управление двухзонный

;
. номинальная скорость вращения:
;
. максимальная скорость вращения:
;
. номинальный момент двигателя:
;
. сопротивление обмотки якоря:
.
Расчет естественной механической характеристики данного двигателя.

Естественная механическая характеристика ДПТ НВ выражается уравнением прямой:
, (1.1)
где - угловая скорость идеального холостого хода электродвигателя, рад/с, вычисляемая по формуле:
, (1.2)
где - номинальное напряжение двигателя, В;

- падение напряжения на щетках, обычно = 2В;

- постоянная двигателя, [В×с/рад]:
, (1.3)
где - собственное сопротивление обмотки якоря, .

Подставляем найденные значения в формулу (1.3), получаем значение постоянной двигателя:

.

b - модуль жесткости механической характеристики, [Н×м×с/рад], вычисляемый по формуле:
. (1.4)
Подставляем найденное значение постоянной двигателя в уравнение (1.4) и определяем модуль жесткости механической характеристики:

.

Подставляя найденное значение постоянной двигателя в формулу (1.2), находим скорость идеального холостого хода двигателя:
. (1.5)
Рассчитываем мощность возбуждения:
.
Находим мощность, потребляемую двигателем:
.
Определяем потери мощности при холостом ходе:
.
Определяем мощность холостого хода:
.
Находим момент холостого хода двигателя:
.
Уточняем конструктивную постоянную с учетом потерь на возбуждение:
.
Построение естественной механической характеристики производим по 2-м точкам:
. М = 0; w = w₀;

М = 0 Нм; w = 121 рад/с.

2. М = =М_э.ном; w = w_ном;

М =162,3 Нм; w = 114 рад/с.

Естественная электромеханическая характеристика ДПТ НВ описывается уравнением:
. (1.6)
Построение естественной электромеханической характеристики производим по 2-м точкам:

1. = 0; w = w₀;

= 0 А; w = 121 рад/с.

2. = ; w = w_ном;

=48,6 Нм; w = 114 рад/с.
1.2 Анализ технического задания
Уравнение равновесия моментов для статики:
.
Выберем муфты для данной схемы электропривода.

Муфта предназначена для соединения соосных валов при передаче крутящего момента от 6,3 до 16000 Н·м и уменьшения динамических нагрузок.

Для выбора муфты необходимо знать диаметр вала электродвигателя.

Так как вал двигателя d_ДВ=48 мм ([1], с. 364, табл. 10.7), то в качестве упруго-компенсирующей муфты выбираем: МУВП 710-45-I.1-50-II.2-У3 ГОСТ 21424 - 75.
Таблица 1.2 - Габаритные размеры МУВП

ТР, Н·м	d1, мм	d, мм	D, мм	L, мм	lЦИЛ., мм	LКОН., мм
710	45	50	190	226	110	95

Определим момент инерции муфты:



Рисунок 1.4 - Схема замещения электропривода
В соответствии с условием момент инерции механизма:
.
Суммарный момент инерции:

Время пуска двигателя:

где - пусковой момент.

Согласно заданию момент нагрузки реактивный и находится в пределах: .

Принимаем, что .

Рассчитываем момент нагрузки, приведенный к валу электродвигателя:
.
Момент нагрузки, приведенный к валу двигателя, изменяется в следующих пределах: .

Рассчитываем угловую скорость диапазона регулирования двигателя исходя из условия: , .

Определяем максимальный момент: исходя из условия .

Определяем момент нагрузки максимальный:
.
Момент инерции механизма, приведенный к валу электродвигателя, определяется как:
.
Приведенный к валу электродвигателя коэффициент жесткости механической передачи определяется как:
.
По условию диапазон регулирования скорости :
,


тогда:


.
1.3 Требования к системе управления электроприводом
Требование технического задания:

. обеспечение диапазона регулирования скорости ;

. требуемый статизм характеристик: ;

. суммарная допустимая погрешность: ;

. при регулирование при постоянстве мощности;

. точность поддержания заданной скорости;

. точность позиционирования, погрешность слежения, ошибка слежения;

. пуск и торможение без нагрузки;

. постоянство ускорения и замедления при пуске, торможении, и изменении скорости;

. режим работы привода до 40 вкл./час;

. простота и надежность управления;

. гибкость управления;

. минимальные массогабаритные показатели;

. удобство наладки и диагностики;

. удобство обслуживания;

. минимальная стоимость;

. защита от радиопомех.