- •Динамические нагрузки при пуске двухмассовых систем. Пути их снижения.
- •Понятие о передаточной функции
- •Передаточные функции сар
- •Динамические нагрузки при выборе зазоров. Пути их снижения.
- •Статические нагрузки двухконцевых лебёдок
- •Математическое описание идеальных звеньев, реальных звеньев 1-го и 2-го порядка.
- •Изобразить внешний вид регулировочных характеристик трёхфазного управляемого мостового выпрямителя для случая, когда. Привести математические выражения, описывающие эти выражения.
- •Постоянные и переменные потери в электродвигателях. Пути их снижения потерь энергии в переходных режимах.
- •Математическое описание реальных звеньев первого порядка
- •1.Реальное дифференцирующее звено первого порядка:
- •2. Форсирующее звено первого порядка:
- •Способы уменьшения механических колебаний
- •Принцип вертикального управления
- •Влияние параметров на вид механических и электромеханических характеристик двигателя постоянного тока последовательного возбуждения.
- •Математические условия устойчивости линейных систем.
- •Выбор зазоров в зубчатых передачах
- •I этап:
- •Двухзонное регулирование скорости двигателя постоянного тока независимого возбуждения.
- •Система тп-д. Показатели регулирования.
- •Правила преобразования структурных схем
- •Система шип-д. Показатели регулирования.
- •Эл. Механические колебания резонансного типа в редукторных электроприводах.
- •Построение переходной функции и лачх фазовой системы
- •Статика сау
- •Система г–д. Показатели регулирования.
- •Какие методы регулирования переменного напряжения используют в преобразователях переменного напряжения? Каким образом достигается увеличение коэффициента мощности в таких преобразователях?
- •Последовательная коррекция контура регулирования скорости с внутренним контуром регулирования момента в системе уп-д.
- •Математические условия устойчивости линейных систем.
- •Алгебраический критерий устойчивости Гурвица
- •Регулирование положения. Параболический регулятор положения.
- •Требования, предъявляемые к эп экскаваторов. Эп механизма подъёма экскаватора с магнитным усилителем.
- •Принцип аргумента. Частотный критерий устойчивости Михайлова.
- •Влияние u1; x1; r1; x2; f2 на вид механических характеристик ад
- •Каким целям служат преобразователь частоты (пч) со звеном постоянного тока и пч непосредственного преобразования с тиристорными ключами? в чём состоит отличие их в плане схемотехнического построения?
- •Электромеханические свойства ад.
- •Частотный критерий устойчивости Найквиста
- •Оптимальная структура экскаваторного электропривода. Режим к.З.
- •Обобщенный критерий Найквиста. Понятие о запасе устойчивости.
- •Система скалярного управления ад
- •Изобразить обобщённую регулировочную характеристику управляемого преобразователя. Определить критерий выбора угла отпирания в инверторном режиме .
- •Система трн–ад. Показатели регулирования
- •Автоматизация эп птм циклического действия. Точный останов.
- •Точная остановка эп.
- •Типовые желаемые лачх
- •Система полярного управления ад.
- •Привести диаграмму управления тиристором . Пояснить принцип её построения и выбора рабочей точки на нагрузочной прямой для обеспечения надёжного отпирания тиристорного ключа.
- •Логарифмический критерий устойчивости Найквиста
- •Система векторного управления ад. Достоинства и недостатки.
- •Последовательная коррекция
- •Динамика автоматизированных электроприводов птм. Определение необходимости регулирования пускового момента.
- •Последовательная опережающая и запаздывающая коррекция
- •Регулирование скорости ад в каскадных схемах. Электрический каскад.
- •Электрический каскад:
- •Изобразить одну из схем узла принудительной коммутации тиристора в цепи постоянного тока. Кратко пояснить принцип её работы.
- •Взаимосвязанное частотное регулирование скорости ад.
- •Комбинированная последовательная коррекция
- •Статические нагрузки механизмов центробежного типа. Механический способ регулирования производительности.
- •Оценки качества регулирования
- •Метод эквивалентных величин при выборе двигателей
- •Определить условия перехода от режима выпрямления к режиму инвертирования. Что является показателем потребления энергии сетью?
- •Электрический способ регулирования производительности механизмов центробежного типа.
- •Построение переходных характеристик.
- •Влияние u1; x1; r1; x2; f2 на вид механических характеристик ад
Статические нагрузки двухконцевых лебёдок
Одноконцевые лебёдки являются не уравновешенными механизмами. При подъёме такой механизм, кроме груза, поднимает канаты, грузозахватывающее устройство; при опускании тормозят канаты и др.. То есть механизм дополнительно потребляет энергию, увеличивается мощность электрооборудования и эксплуатационные затраты.
Пример:
Рис.1
Если число уровней больше 2 (лифты пассажирские), то вместо второй кабины навешивают балластный контргруз(противовес).
Таким образом :
(1)
α- коэффициент уравновешивания.
Пример - лифтовая лебёдка с червячным редуктором и канатоведущим шкивом(рис.2). .
Кинематическая схема
КШ - канатоведущий шкив
ПР – противовес
К – кабина
УК – уравновешивающие канаты
Результирующее усилие на КШ определяется разностью натяжений подъёмных канатов F1(кабины) и F2(противовеса).
F=F1-F2 (2)
С учётом сил трения Fтр1, Fтр2 в направляющих кабины, а так же весов канатов с погонного метра qк соотношение (2) примет вид:
F=G0+G+qkX-G0-αGH-qk(H-X)± Fтр1 Fтр2
F=G+qk(2X-H)- αGH±Fтр (3) – сила
сопротивления, приведённая к валу двигателя.
Усилие на валу состоит из веса активного груза и реактивной составляющей силы трения.
На валу они могут создавать активный и реактивный моменты:
(4)
iр – передаточное число редуктора.
Таким образом, Мс зависит от:
α – коэффициента уравновешивания;
Н – высоты подъёма;
G – загрузки кабины.
Если высота подъёма не велика или используются уравновешивающие канаты, то составляющей (2X-Н) можно пренебречь:
(5)
Режимы работы:
Подъём пустого грузозахватывающего устройства G=0:
(6)
Подъём номинального груза G=GH:
(7)
Спуск пустого грузозахватывающего устройства G=0:
(8)
4) Спуск номинального груза G=GH:
(9)
Влияние α на требуемую мощность оценим с помощью среднеквадратичного метода. Для этого зададимся циклом работы, при этом лебёдка поднимает вес Gн за время tп и спускается пустая за время tc, причём tп = tc:
или подставляя (7) и (8) получим:
(10)
Среднестатистические αопт=0,4-0,6, таким образом:
Т.е. его введение уменьшает мощность двигателя в 1,4 раза.
Нагрузки симметричны относительно начала координат:
Математическое описание идеальных звеньев, реальных звеньев 1-го и 2-го порядка.
Интегрирующее звено:
Передаточная функция:
Амплитудно-фазовая характеристика:
ω
h(t)
100
10
2
1
Дифференцирующее звено:
П
A(ω)
ω t
ω
20дб/дек
Форсирующее звено 1-го порядка:
Передаточная функция:
h(t) t
A(ω)
ω
ω
20lgk
ωc
Два случая:
ω<ωс
ω
ωс
Инерционное звено 2-го порядка:
Передаточная функция:
–собственная частота звена второго порядка.
–параметр затухания.
<1 – колебательное звено.
–апериодическое звено.
=0 консервативное звено.
h(t)
B2
B1 k
T
t
Методы предварительного выбора двигателей механизмов ОПН.
Изобразить внешний вид регулировочных характеристик Ud=f(α) трёхфазного управляемого мостового выпрямителя для случая, когда Lн=0 и Lн→∞. Привести математические выражения, описывающие эти выражения.
Методы предварительного выбора двигателей для механизмов ОПН
Выбор мощности двигателя производится методом средних потерь и эквивалентных величин (I,M,P), носят поверочный характер. Число поверочных расчётов зависит от точности выбора запаса на динамические нагрузки. Особенностью выбора для типовых механизмов является то, что динамические нагрузки известны и число поверочных расчётов можно уменьшить. При выборе мощности здесь все ОПМ делятся на 3 группы:
когда цикл работы задан и известно, что динамические нагрузки незначительны;
когда цикл работы задан и известно, что динамические нагрузки существенны существенно влияют на нагрев двигателя;
цикл работы механизма заданием не определён.
1-я группа: характерна для механизмов с малыми инерционными массами и малыми частотами включения в час – одноконцевые лебёдки()
Должно быть дано: Мс=f(t) – нагрузочная диаграмма механизма, ωр – рабочая скорость, ξдоп – допустимое ускорение.
Для двигателя повторно-кратковременного режима работы нужно:
Момент средний эквивалентный:
-делим только на рабочее время, если выбран двигатель для продолжительного режима, то делим на Тц.
2) 3) Перейдём к ПВк(каталажному):
Требуемая мощность:
Кд = (1,1-1,5) – коэффициент динамических нагрузок.
2-я группа: с большими инерционными массами(механизмы перемещения, поворота, двухконцевые лебёдки). Могут быть и механизмы с малыми инерционными массами, но с большим числом включения в час.
Должно быть дано: Мс=f(t), ωр, ξдоп, φр – рабочий угол, число включений в час.
Рассчитывается нагрузочная диаграмма двигателя
Муст=Мс, Jдв берётся Jдв аналогичных механизмов.
2) Учитываем время пуска и время торможения, считая, что tп = tt= ωp/ ξдоп
3) Считаем время поворота для переходного режима: φпуск = φторм = ωр∙tп,т/2
4) Рассчитываем параметры установившегося значения: φуст = φр-φп-φт
tуст = φуст/ωр; tц =3600/N; N – число включений в час.
5)
6) - для двигателей повторно-кратковременного режима.
7) ;
3-я группа: для механизмов кранов не большой грузоподъёмности.
Должно быть дано: условный режим работы: Мmax при tр1, Mmin при tp2, при чём tр1= tр2
- двигателей повторно-кратковременного режима.
ПВ для этих механизмов определяются из среднестатистических значений.
Режим работы |
Ср. допуска использования механизма. |
ПВ,% |
Среднее число вкл. в час. |
Темпер. окр. среды. | ||
По грузоподъёму |
По времени | |||||
В теч. года |
В теч. суток | |||||
Лёгкий |
0,25-1 |
Не регулярная, редкая. |
15-25 |
До 60 |
25 | |
Средний |
0,75 |
0,5 |
0,33 |
25-40 |
60-120 |
25 |
Тяжёлый |
0,75-1 |
1 |
0,6 |
40 |
120-240 |
40 |
Весьма тяж. |
1 |
1 |
1 |
60 |
300-600 |
45 |