kursovoe_proektirovanie (514469), страница 26
Текст из файла (страница 26)
Параметры механической характеристики будут следующими: номинальный крутящий момент Р !300 60 ' М~= ' = — — — =9,14б Н м; ндд 6,28 1358 пусковой момент М„=2,М„.=18,292 Н.м; крутящий момент М, =Л,М =2,2 9,146=20,12 Н м; критическая частота вращения пд„=п . — 2„ (п д — и, )= = 1500 †,2 (1500 в 1358)= 1188 об/мин.
168 Уравнения прямых, описывающих механическую характериспгку давгателя (рис, 4,22); участок / (0<го «~и „= 124 рад/с) М = 18,29+ 0,0147го участок 2 (го <а,(ш,=157 рал/с) М, = 96,6 — 0,616 ш,. Среднее значение частоты вращения ротора будет определаться значением среднего приведенного момента сил сопротивлении, так как работа снл сопротивления равна работе снл двюкущвх за цикл установившегося движения: Фв ра1=!М р,4. Например, пусть для электродвигателя 4АС80А4У3 за цвкл ~р~ — — 2л работа сил сопротивления А,=570 Дж; и„,=13; тогда среднее значение приведенного момента снл сопротнвлення за цикл Л 570 М~, — — — — — — =90,76 Н м.
фы 2а Среднее значение момента на валу дввгателя (прн 9 = 1) а~ 13 Средняя частота вращения ротора ю ы ~-ь~ бО 6,96 — чб,6 л = — ~ = — ' — '. = 1390 об/мнн. 2е Фх 2е ( — 0,616) Средняя частота вращения звена 1 а 1ззс л„р-— — — — — — 106,9 об/мнв. ем 1З Средная угловаа скорость звена 1 механизма ю. = 2ял„,/60 = =6,28 106,9/60=11,2 рад~с.
Механическую характеристику в упрощенном анде изображают на листе проекта, На осях наносят две шкалы: одна соответствует параметрам М, н л, на валу ротора, вторая — параметрам М„и се, на оси звена приведения динамической модели меха- нюма. Доиуеыаемый коэффициент неравномерности движения. В задании ыа проект коэффицнеиты Б неравномерности движения механизма заданы с учетом особенностей рабочего процесса машины. Диапазон изменения угловой скорости ротора дввгатела определается его механической характеристикой.
Двигатель при работе ве должен переходвть в геыераторньдй режим, так как при этом он будет оказывать тормозяшее воздействие ыа механизм, что сопровождается взмеыением направления сил в кинематических парах. При наличии зазоров между элементами киыематвческих пар это сопрововдаетса ударами, повышенным взносом деталей, динамическим напряженнем в элементах ковструкцви.
При номынальной ыагрузке условие работы асинхронного электродвигателя в двигательном режиме определяется соотношением Б<Б,, где д«ддддд — иддддд ндд«де дд«««щ Б= д«д «д д о 2(д д ) 2(д 1 дд д «ддд Так, для двигателя 4АС200М8УЗ (по каталогу л,д= =750 об/мнн, л,=735 об/мны) Б д = 2 (750/73 5 - 1) = О, 0408 м 1/25. Для двигателя 4АР2001.5УЗ с повышеыным пусковым моментом (по каталогу л,=1000 об/мвн, л,=975 об/мин) Б д — — 2 (1000/975-1) = 0,0513 м 1/20. Для двигателя 4АС80А4УЗ с повышенным скольжением (по каталогу л,=1500 об/мин, и =1358 об/мин) Б, =2 (1500/1358-1)=0,209е«1/5. Из приведеныых примеров следует; что асннхроыные двигатели с повьппеиным скольжением серви 4АС вмеют более аысоквй допустимый коэффициент неравномерности движения по сравнению с двигателями серий 4А и 4АР.
Вели дввгатель работает с недогрузкой, т. е. средняя ыагрузочная мощность машины меньше номиыальыой мощыости электролвигателя, то л <л =л«„и,ь В этом случае допустимые зыачения коэффициента неравномерности движения уменьшаются. Например, двш атель 4А200М8УЗ с ыомиыальыой мошлостью 18,5 кВт используется с недогрузкой прн средней частоте вращения л, =742 об/мин (п,„=735 об/мнн, п„=750 об/мин). При этом д„„= 2 (л,/л — 1) = 2 (750/742 — 1) е 0,011„ т.
е. почти а четыре раза меныпе 6,, =0,0408. Если условие Б < <д, не выполняегса, следует либо изменить заданное значение коэффициента д неравномерности движения, либо выбрать электродвигатель с приемлемой механической характеристикой (например, серии 4АС вЂ” с повышенным скольжением). Расчет момента ииерцяв маховых масс с учетом механичеснев характеристики элеатропрввода. При расчете маховых масс по способу Н, И. Мерцалова исходят нз предположения, что заданные силы сопротивления и соответствующие вм движущие силы зависат только от перемещения (положення) звеньев, ио не зависят от скоростн. При этом приведенный момент дввжущих свл за цикл считают постоянным и равным усредненному значеввю приведенного момента заданных нагрузок (сил сопротввления, свл трения, сил тяжести).
Выше было показано„что механическая еристика асинхронных (а также в других) дввгателев не о ечивает этого условии. В действительности при лвнейной механической характеристике момент иа валу двигателя изменяется в значительных пределах от М „до М М,е — — М, — 0,58~ оэ 6; Мрддцду —— М,„,,р+ 0,5)ггэ год,,р 6. Например, для рассмотренного выше двигателя 4АС80А4У3 при 6=0,05 значения момента на валу двигателя будут следующими: ' М,~ — — 6,98+0,616 145 0,5 0,05=9,21 Н м; М =6,98 — 0,616 145 0,5'0,05=4,75 Н м; ЬМ г=М г — М. =921-475=4,46 Н м, т.
е. изменение движущего момента составляет почти 64% относвтельно его среднего значения. Поэтому необходимое уточнение расчета выполняют методом последовательных приближений, вбо первое решение ло методу Н. И. Мерцалова позволяет найти зависимость угловой скорости го, в функции угла н~ поворота звена приведения динамической модели (рис.
4.23): Ф (~Р~)=оэ~, +Ьв,. Учитывая линейную зависимость М,=бг+кгег„между М, и со„можно записать ЬМ,=/с, Ьсо„. 11ры выполнении расчетов за начало отсчета принимают длк Ьсо, уровень ис,, дле ЬМ,— уровень М . Так как предыдущие расчеты выполнялись длв двыамыческой модели, то целесообразнее это соотношение запысать длк приведенных параметров ис,=со,/и„, и М„=М,исл в следующем виде: ЬМм =Аг Ьсо~ Йги,~ Ьсоь Р н г Здесь йг~=йгинг — угловой козффициеыт првмой рабочего участка механической характеристики в системе координат Мне, егс. На рис, 4.23 в правом нижнем углу эта првмал показана на двух графиках, отличаюшихсв масштабами по оси угловой скорости ог,: в одном случае д„=5 мм/(рад с '), в другом случае и =206 мм/(рад с ').
Масштаб по осв моментов сил М„,~ привет одинаковым: ди= 0„3 мм/(Н . м). Угол между положительным направленыем оси со, и првмой определкетск по соотношению Ус=аг Г8 ПГДи/и ). Длк выбранных масштабов угловой скорости углы с/с следующие (при ни=11,5, /с,= -0,83): длк /с„=5 мм/(рад.с с) ус=агсгй ( — 0,83 11,5г.0,3/5)=егсгй (-6,58)=98,6'; длк д„=206. мм/(рад.с ') й=агсгй( — 0,83 11,5г 0,3/206)=егссй ( — 0,1598)=170,9'. Если график механической характеристики М„~ (со,) расположить относительно графика огс (ег,) (вли Ьсос (срс)) так, что осн есс совпадают, оси М,~ н есс направлены в противоположные стороны, ордината М гм расположена на уровне со1, то определение текущых зыаченый приведенного момента движущих сил М„~ (варь со,) графическим способом существенно упрощаетск (рис.
4.23). Длк этого проводят горизонтальные прлмые через соответствующие точки ыа графике Ьсо, (9,) до пересечение с пря- 17з мой на графике Мп Р (ш,), расположенном слева (ключ построения показан для лознцнн 5). Точки пересечения на этой прямой определяют орднваты, характеризующие значения приведенного движущего момента М„(рь се,) прн фикснрованных значениях угла поворота гр, динамической модели (см.„например, (Мг '), лля позиции 5). Вычисленные значения позволяют построить графики М1,~ (у,, и,) и Мх~ (у,ге,). На рнс. 4.23 эти графики совмещены с соответствующими графикамн первого решения Мм (гр1) и Мх (гр1).
Дальнейший ход вычислений аналогичен ранее описанному: графическим или численным интегрированием получают зависимость Ах (уь со1), далее зависвмость ЬТ~ (грь в1) и уточняют расчет маховых масс. В случае существенного влияния механической характеристики двигателя расчеты проволят по методу последовательных прнблюкевий. Целесообразно использовать программы вычисленвй на ЭВМ,.вмеюпшеся в библиотеке прикладных программ системы САРКП.
Метод последовательных приблюкений является эффектввным, если процесс вычислений будет сходадимся. Назначают такое число последовательных приближений, которое обеспечивает погрешность вычислений, меньшую назначенной величины. Метод последовательных приближений дает приемлемую сходвмосп, если расчет ведется прн условны, что заданныв коэффициент Б неравномерности движения не менее чем в два раза меньше Б „определяемого по фактической механической характериствке электродвигателв.
Учет мехаинчеезсвй хараитериствии электродвигатели ирв аерехвдвых режимах. Прн проектированви различных машин и установок часто возникает необходимость определить время переходного процесса прн их пуске. При этом следует учитывать способ соединения рабочей машины с ее приводом. Часто используют для этой цели постоянные и сцепиые управляемые в самоуправляемые муфты. При постоянных муфтах крутюцне моменты на соединяемых валах и их угловые скорости одинаковы или связаны определенными соотношениями. Прн фрнкционных„электромагнитных, магнитоинлукциовных муфтах расчетные крутяп1не моменты на соединяемых валах зависят от коэффипвентов трения или сцеплеввя, удельного давления, размеров площадв новерхностей трения и ряда факторов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
