7.7. Оценка передаточного числа по нагреву и целесообразности применения редуктора

При трапецеидальном графике скорости среднеквадратический момент двигателя определяется выражением

,

М_эМ_ном.

Подставляя в (1) значения моментов и времени, получаем

,

где М_П=М_Т=М_ном,- момент механизма,,,=_Мt_перем– угловое перемещение, определяемое заштрихованной площадью. Оптимальноеjопределяется из условия:

Расчеты по библиотечной программе вычисления корней (отрицательные и комплексные корни исключаются).

Оценка целесообразности применения редуктора производится по величине электромеханической постоянной времени ЭМС:

Для любого типа двигателя

,

где ₀– скорость идеального холостого хода,М_дп– пусковой момент.

В безредукторном варианте привода

,

где Т_ЭМС– электромеханическая постоянная времени ЭМС,_0М– определяет х.х. механизма.

Если требуемое значение Т_ЭМСудовлетворяется, то может иметь место безредукторный вариант. Однако в этом случае необходимо сделать оценку на минимум массы и стоимость привода.

В варианте ЭМС с редуктором

откуда Т_ЭМСуменьшается при возрастанииj, т.к.J_рм>>J_ди, если в безредукторном варианте требуемое значение Т_ЭМС не удовлетворяется, то последовательно определяютjпоТ_ЭМС, а затем проверяют по другим критериям.

7.8. Учет потерь в механической части ЭМС

Общие потери механической части ЭМС состоят из потерь в двигателе и потерь в редукторе. Как известно, в любом двигателе можно определить электромагнитную мощность, т.е. мощность, созданную в воздушном зазоре, если от Р_потрили Р₁вычесть потериР, компенсируемые сетью

Р_ЭМ=Р₁Р.

Электромагнитная мощность преобразуется в механическую мощность, в том числе Р_мех, т.е.

Р_ЭМ=Р₂+Р_мех.

Потери в общем случае могут быть представлены:

Р_мех= Р_мех=+Р_мех~

постоянной и переменной частями. Ясно, что справедливо выражение

или

М_ЭМ=М_рм+М_од+М_пд.

Почти всегда М_пд К², а при малых отношениях скоростиМ_пд,- коэффициент внешнего вязкого трения.

В ПУ также потери разделяют на постоянные, не зависящие от полезной нагрузки, и переменные, зависящие от передаваемой нагрузки. В справочниках приведены зависимости КПД одноступенчатых зубчатых передач. Тогда приведенный статический момент определяют

,

j_пу=j₁j_k– передаточные отношения отдельных ступеней,

_пу=₁_k– КПД.

7.9. Современные способы регулирования частоты вращения

Регулирование двигателей (ДПТ, ВД) в настоящее время осуществляется в основном посредством изменения напряжения.

При этом для изменения Uиспользуют полупроводниковые преобразователи, т.е. УВ-ДПТ. Для нереверсивных ЭМС применяются трехфазные схемы

U_cp=U_d,0cos - режим непрерывных токов, .

Режимы с прерывистым током осуществляются звеньями:

Звено «ШИП-Д» или «ЧИП-Д»:

U_ср=U,

- скважность.

Пример нереверсивной схемы «ШИП-ДПТ» или «ЧИП-ДПТ», возможна комбинация «ШИП-ЧИП-ДПТ»:

ОД– обратный диод. Заряд конденсатораС_к при включенииТ₂по цепи «+»С_к – Т₂–W_c – Я– «». После включенияТ₁конденсаторС_кперезаряжается по цепиС_к – Т₁–Д₁ – L₁ - С_ки приобретает полярность, требуемую для запирания тиристораТ₁.

Различают режимы непрерывного и прерывистого тока. Эти режимы определяют значения коэффициента формы тока . В режиме прерывистого токаК_фможет достигать значенияК_ф34.