- •Электрический привод
- •1. Цель и задачи курсового проекта
- •1.1. Введение
- •1.2. Описание курсового проекта
- •1.3. Организация работы по выполнению и защите курсового проекта
- •1.4. Задание на курсовой проект
- •2. Методические указания к выбору электродвигателя
- •2.1. Общие указания к расчету мощности и выбору электродвигателя
- •3. Основные этапы проектирования
- •3.1. Расчет статических моментов
- •3.1.1.Приведение моментов и сил сопротивления, инерционных масс и моментов инерции
- •3.1.2. Расчет и построение нагрузочных диаграмм электропривода
- •3.2. Выбор электродвигателя.
- •3.2.1.Предварительный выбор двигателя.
- •3.2.2. Проверка двигателя по нагреву и перегрузке
- •4. Расчет характеристик электродвигателя
- •4.1. Расчет и построение электромеханических и механических характеристик электродвигателя
- •4.2. Расчет пусковых и тормозных устройств электродвигателей
- •4.2.1. Расчет пусковых сопротивлений асинхронного двигателя с фазным ротором
- •4.2.2. Расчет тормозных сопротивлений асинхронного двигателя с фазным ротором.
- •5. Расчет переходного процесса при пуске привода с ад
- •6. Разработка и описание схемы автоматического управления двигателем
- •7. Общие указания к заданию на курсовое проектирование
- •Задание Электропривод механизма подъемной установки мостового крана
- •7.1. Общие сведения
- •7.2. Электропривод механизма подъема
- •7.3. Методические указания к расчету
- •Введение
- •Приведение к валу двигателя момента статической нагрузки
- •Предварительный выбор мощности и типа электродвигателя
- •Уточненный выбор мощности электродвигателя
- •Расчет и построение характеристик двигателя
- •Расчет пусковых и тормозных сопротивлений
- •Расчет переходных процессов
- •Выбор элементов схемы.
- •Выбор тормоза.
- •Описание работы схемы электропривода
- •Обмоточные данные электродвигателей серии 4мт.
- •Основные размеры, мм, и масса электродвигателей серии 4мт
3. Основные этапы проектирования
3.1. Расчет статических моментов
По условиям технологического процесса строится тахограмма исполнительного органа рабочей машины. Далее производится построение нагрузочной диаграммы. Моменты в установившемся режиме при известных технических данных производственного механизма рассчитываются по формулам [1]. Рассчитанные моменты строятся в виде графика на миллиметровой бумаге под тахограммой скорости.
3.1.1.Приведение моментов и сил сопротивления, инерционных масс и моментов инерции
Обычно двигатель приводит в действие производственный механизм через систему передач, отдельные элементы которой движутся с различными скоростями. Механическая часть электропривода может представлять собой сложную кинематическую цепь с большим числом движущихся элементов. Движение одного элемента дает полную информацию о движении всех остальных элементов, поэтому движение электропривода можно рассматривать на каком-либо одном механическом элементе. Обычно в качестве такого элемента принимают вал двигателя.
При вращательном движении приведенный момент сопротивления механизма рассчитывается по одной из формул (для активного и реактивного момента сопротивлений):
, (3.1)
где - момент сопротивления производственного механизма, Н.м;
- тот же момент сопротивления, приведенный к валу двигателя;
- передаточное число кинематической цепи (редуктора) между валом двигателя и механизмом;
- угловая скорость вала двигателя, рад/с;
- угловая скорость вала производственного механизма, рад/с;
- КПД передачи, учитывающий потери мощности на трение в кинематической цепи.
При наличии нескольких передач между двигателем и механизмом с передаточными числами i1, i2, …,in и КПД передач, , передаточное число i, может быть определено по конструктивным параметрам передачи. Коэффициент полезного действия передачи зависит от ее нагрузки и определяется либо по специальным формулам, либо по графикам из справочной литературы.
При поступательном движении приведенный момент сопротивления рассчитывается по одной из формул:
, (3.2)
где - сила сопротивления производственного механизма, Н;
- радиус приведения кинематической цепи между двигателем и исполнительным механизмом, м;
- скорость поступательного движения, м/с.
Радиус приведения может быть определен по конструктивным параметрам передачи.
При наличии вращающихся частей, обладающих моментами инерции и угловыми скоростями, приведенный момент инерции определяется по формуле
, (3.3)
где - момент инерции якоря (ротора) двигателя и других элементов (муфты, шестерни и т.п.), установленных на валу двигателя.
Приведенный момент инерции масс, движущихся поступательно, рассчитывается по формуле
, (3.4)
где m - суммарная масса поступательно движущихся частей механизма, кг .
Иногда в каталоге для двигателей указывается значение махового момента , кгс.м2. В этом случае момента инерции ротора двигателя, кг.м2, в системе СИ вычисляются по формуле
Если механизм имеет вращающиеся и поступательно движущиеся элементы, то приведенный к валу двигателя момент инерции суммируется [2,5].
В устройствах, преобразующих вращательное движение в возвратно-поступательное при помощи кривошипно-шатунного механизма, скорость и ускорение поступательно движущихся масс изменяются по величине и по знаку за один оборот кривошипа. Методика определения приведенных момента инерции и момента сопротивления к валу двигателя изложена в [3].