Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Расчет и построение механических переходных процессов

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 5Следующая ⇒

2.1 Расчет механических переходных процессов в

Двигательном режиме

Расчет переходных процессов с линейными механическими характеристиками двигателями ведется по формулам:

- для угловой скорости

; (2.1)

- для момента

, (2.2)

где - соответственно начальная и конечная угловые скорости двигателя;

- соответственно начальный и конечный моменты двигателя;

- механическая постоянная времени электропривода.

Произведем расчет механического переходного процесса при пуске привода с линейной механической характеристикой двигателя и постоянным моментом сопротивления рабочей машины. Рассмотрим пуск двигателя в пять ступеней.

При пуске двигателя , а - соответствующая моменту сопротивления , тогда работа двигателя на первой ступени описывается выражением:

, (2.3)

где - конечная угловая скорость двигателя, соответствующая работе привода на первой ступени пускового резистора (т.е. для первой ступени , соответствующая моменту сопротивления при полностью введенном сопротивлении).

Тогда получим:

, (2.3.1)

- механическая постоянная времени, соответствующая работе привода на первой ступени пускового резистора:

- для асинхронного двигателя

, (2.4)

где - момент инерции электропривода, приведенный к валу двигателя;

- скольжение АД на искусственной механической характеристике, соответствующее номинальному моменту.

Механическая постоянная времени:

- для асинхронного двигателя, работающего на естественной механической характеристике

, (2.5)

где .

Тогда

- для асинхронного двигателя, где - скольжение

на искусственной механической характеристике при номинальном моменте.

Конечная угловая скорость на первой пусковой ступени . Работа двигателя на первой пусковой ступени длится . Задаваясь временем от до , определяют угловую скорость двигателя и результаты расчетов сводят в табл. 2.1.

Расчеты:

кг∙м²;

с;

;

с^-1;

с^-1.

Таблица 2.1

, с		0,2376	0,396	0,6336	0,792	1,1088	1,4256	1,584	2,376	3,168
, с		13,81	20,99	29,34	33,57	41,39	45,98	48,91	50,62	51,68
, Н∙м	4062,5	3440,4	3118,1	2740,8	2545,3	2254,2	2059,1	1987,2	1781,9	1706,4

По данным таблицы 2.1 строится кривая зависимость угловой скорости от времени , которая приведена на рис 2.1. Однако, при реализации автоматического управления пуском, двигатель разгоняется лишь до скорости , т.к. при этой скорости происходит переход двигателя на новую механическую характеристику. Поэтому для определения времени работы двигателя на первой ступени, на оси ординат откладывают значение скорости и из этой точки проводят прямую параллельную оси абсцисс до пересечения с кривой . Из полученной точки “а” опускают перпендикуляр на ось абсцисс и находят время работы двигателя на первой ступени пускового резистора . Далее расчет зависимости ведется по формуле (2.1), в которой начальными и конечными условиями будут: , . Механическая постоянная времени электропривода:

- для асинхронного двигателя

- где берется из графика (рис.1.1);

Аналогично предыдущему задаются временем и рассчитывают , а результаты расчетов сводят в табл. 2.2.

Расчеты:

;

где с^-1, а с^-1 (из рис.1.1)

с^-1;

с^-1.

Таблица 2.2

, с		0,105	0,175	0,28	0,35	0,49	0,63	0,7	1,05	1,4
, с	42,5	47,94	50,76	54,07	55,77	58,32	60,02	60,66	62,46	63,12
, Н∙м	4062,5	3440,4	3118,1	2740,8	2545,3	2254,2	2059,1	1987,2	1781,9	1706,4

По данным табл. 2.2 построена кривая для второй ступени пускового резистора, которая приведена на рис.2.1. Двигатель, работая на второй ступени пускового резистора , разгоняется только до скорости . Поэтому откладывают эту скорость на оси ординат рис. 2.1 и проводят из этой точки прямую, параллельную оси абсцисс, до пересечения с кривой . Точку пересечения сносят на ось абсцисс и находят время работы двигателя на второй ступени пускового резистора. И так далее до перехода на естественную характеристику, работа на которой подчиняется выражению (2.1).

Начальными и конечными условиями для третьей ступени будут: , . Задаваясь временем от до , находят , а результаты расчетов заносят в табл. 2.3.

Расчеты:

с,

;

где с^-1, а с^-1 (из рис.1.1)

с^-1;

с^-1.

Таблица 2.3

, с		0,0457	0,0762	0,1218	0,1523	0,2132	0,2741	0,3046	0,4569	0,6092
, с	62,83	65,21	66,44	67,88	68,62	69,73	70,49	70,76	71,54	71,83
, Н∙м	4062,5	3440,4	3118,1	2740,8	2545,3	2254,2	2059,1	1987,2	1781,9	1706,4

По данным табл. 2.3 построена кривая для третьей ступени пускового резистора, которая приведена на рис.2.1. Двигатель, работая на третьей ступени пускового резистора , разгоняется только до скорости . Поэтому откладывают эту скорость на оси ординат рис. 2.1 и проводят из этой точки прямую, параллельную оси абсцисс, до пересечения с кривой . Точку пересечения сносят на ось абсцисс и находят время работы двигателя на третьей ступени пускового резистора. Начальными и конечными условиями для четвертой ступени будут: , . Задаваясь временем от до , находят , а результаты расчетов заносят в табл. 2.4.

Расчеты:

;

где с^-1, а с^-1 (из рис.1.1)

с^-1;

Таблица 2.4

, с		0,0216	0,036	0,0576	0,072	0,1008	0,1296	0,144	0,216	0,288
, с	71,5	72,41	72,88	73,43	73,71	74,13	74,42	74,53	74,83	74,94
, Н∙м	4062,5	3440,4	3118,1	2740,8	2545,3	2254,2	2059,1	1987,2	1781,9	1706,4

По данным табл. 2.4 построена кривая для четвертой ступени пускового резистора, которая приведена на рис.2.1. Двигатель, работая на четвертой ступени пускового резистора , разгоняется только до скорости . Поэтому откладывают эту скорость на оси ординат рис. 2.1 и проводят из этой точки прямую, параллельную оси абсцисс, до пересечения с кривой . Точку пересечения сносят на ось абсцисс и находят время работы двигателя на четвертой ступени пускового резистора. Начальными и конечными условиями, при переходе на естественную характеристику, будут: , , . Задаваясь временем от до , находят , а результаты расчетов заносят в табл. 2.5.

Расчеты:

с;

;

где с^-1, а с^-1 (из рис.1.1)

с^-1;

с^-1.

Таблица 2.5

, с		0,023	0,046	0,069
, с	74,9	76,23	76,71	76,9
, Н∙м	4062,5	2545,34	1987,22	1781,89

По данным табл. 2.5 построена следующая часть кривой , характеризующая работу двигателя на естественной механической характеристике, которая представлена на рис.2.1

Расчет зависимости ведут по формуле (2.2), в которой начальные и конечные значения , одинаковы для всех ступеней пускового резистора, а изменяется лишь величина механической постоянной времени. Для первой пусковой ступени , для второй ступени и т.д. Задаваясь временем с теме же значениями, что и при расчете кривой , находят момент , а результаты расчетов заносят в табл. 2.1-2.5. По данным табл. 2.1-2.5 построена кривая , которая представлена на рис. 2.1.