Для электропривода механизма подъема, кинематическая схема которого приведена на рисунке 3, а значения параметров элементов кинематической схемы и технические д icon

Для электропривода механизма подъема, кинематическая схема которого приведена на рисунке 3, а значения параметров элементов кинематической схемы и технические д









Скачать 118.78 Kb.
НазваниеДля электропривода механизма подъема, кинематическая схема которого приведена на рисунке 3, а значения параметров элементов кинематической схемы и технические д
Дата конвертации23.02.2013
Размер118.78 Kb.
ТипЗадача
Задача 1

Для электропривода механизма подъема, кинематическая схема которого приведена на рисунке 3, а значения параметров элементов кинематической схемы и технические данные в таблице 1 :

1. Определить момент инерции электропривода, приведенный к валу двигателя.

  1. Определить момент сопротивления, приведенный к валу двигателя

а) при подъеме груза;

б) при опускании груза.

  1. Пояснить, в каких режимах работает двигатель при подъеме и опускании груза.


Таблица 1


Вариант


Jд

кгм2

Jм

кгм2

Jр*

кгм2

up1

up2

m,

кг

v,

м/с

Dб,

м



рад/с

р

б

Jб

кгм2

1

0,27

0,01

0,027

-

-

500

1,0

0,5

78,5

0,80

0,91

3,0






Рисунок 3 – Кинематическая схема электропривода


1–двигатель, 2–соединительная муфта, 3–редуктор, 4–барабан, 5-груз,

J-момент инерции, Up-передаточное число редуктора, -угловая скорость, Dб-внешний диаметр барабана,  - КПД


Решение


Приведенный к валу двигателя эквивалентный момент инерции системы представляет собой сумму моментов инерции вращающихся масс и эквивалентных моментов инерции масс, движущихся поступательно. Для представленного механизма справедливо:



где:

- эквивалентный момент инерции массы опускаемого(поднимаемого) груза;

- передаточный коэффициент редуктора.

Таким образом, получаем:




Статический момент нагрузки, приведенный к валу двигателя при подъеме груза может быть определен из уравнения баланса мощностей:

,

откуда:



Соответсвенно, при опускании груза поток мощности направлен от нагрузки к двигателю, поэтому баланс мощностей запишется в виде:



а эквивалентный статический момент нагрузки будет равен:




При подъеме груза двигатель вырабатывает вращающий момент и расходует энергию на преодоление силы тяжести, действующей на подвешенный груз.


При контролируемом спуске груза со скоростью v двигатель работает в тормозном режиме и вырабатывает тормозной момент Mс.down.


Задача 2

Для соответствующего заданному варианту графика нагрузки в таблице 2.


Таблица 2


Вариант


График нагрузки

Значение параметров графика

(Р, кВт; tв, с; М, Н*м; I, А; t0, с)

Частота вращения


двигателя

n, об/мин

1

Р1 Р4

Р2 Р2

t1 t2 t01 t4 t5 t02

Р1=25 Р4=15 Р25=8 t1=t4=5 t2=t5=20 t01=t02=15

800


1. Определить, к какому из 8 режимов работы двигателя в соответствии с ГОСТ 183-74 можно отнести данный график.

2. Определить требуемую номинальную мощность двигателя по условия нагрева с проверкой по перегрузочной способности.

3. Выбрать наиболее подходящий двигатель, используя справочную литературу. Привести его технические данные, расшифровать марку.


Решение


Расчетная продолжительность включения двигателя определяется выражением:




Стандартизированное по указанному ГОСТ значение продолжительности включения, ближайшее к расчетному равно 60%, нормируемому для режима S3, а следующее большее – 100%, нормируемое для S1. Таким образом, представленную нагрузочную диаграмму можно отнести к кратковременному режиму работы S2.


Требуемую номинальную мощность двигателя определим с приведением к стандартной продолжительности включения 60% для режима S3 согласно выражению:

,

где:

- эквивалентная мощность нагружения двигателя за цикл.

Тогда получим:




На рассчитанную эквивалентную мощность нагрузки с учетом нагрева и перегрузочной способности можно выбрать двигатель постоянного тока со следующими техническим характеристиками:

Тип: 2ПН160МУХЛ4.

Номинальная мощность на валу: 13 кВт.

Номинальное напряжение питания: 220 В.

Номинальная частота вращения: 2120 об/мин.

Максимальная частота вращения: 4000 об/мин.

КПД: 85,5%.

Сопротивления обмоток при 150С:

- якоря: 0,081 Ом;

- добавочных полюсов: 0,056 Ом;

- возбуждения: 61,5 Ом.


Тип двигателя расшифровывается следующим образом:

«2П» – название серии машин;

«Н» - исполнение по способу защиты и вентиляции (Н - защищенное с самовентиляцией);

«160» - высота оси вращения, мм;

«М» - условное обозначение длины сердечника якоря (М - средняя);

«УХЛ4» - климатическое исполнение двигателя по ГОСТ 15150-69.


Задача 3

Для двигателя постоянного тока параллельного возбуждения, данные которого приведены в таблице 3, :


1. Построить естественную электромеханическую и механическую характеристики.

2. Определить сопротивления ступеней пускового реостата при условии, что наибольшее значение пускового момента не должно превышать значения М1 , число ступеней реостата – m ( значения М1 , Мс и m, необходимые для расчета, заданы в таблице 3.). Построить диаграмму пуска.

3. Определить необходимое добавочное сопротивление в цепи якоря двигателя при переходе его из двигательного режима работы с номинальными параметрами в режим противовключения – для нечетных вариантов или в режим динамического торможения – для четных вариантов при условии, что начальный тормозной ток равен Iт.

4. Построить искусственную, механическую характеристику при снижении напряжения питания на 20 %; при введении в цепь якоря добавочного сопротивления Rдоб* = 0,4.


Таблица 3




вар

Технические данные двигателя типа П, 220 В с регулированием скорости 1:2( продолжительный режим работы )



Данные расчетов



Тип


Рн

кВт


nн

об/мин


Iн

А


rя+rдп

Ом


rпар

Ом


Номинальный ток возбуждения параллельн. обмотки, А



Макс.до-пустимая частота вращения

об/мин



Момент инерции якоря

I, кгм2


Кратность статического момента

Мс / Мн



Число ступеней

m.


Кратность пускового момента

Мп / Мн

Крат-ность началь-ного тормоз-ного тока

Iт / Iн

1

П-61

6,0

1000

32,6

0,494

158

1,05

2000

0,56

0,9

4

1,9

2,4



Решение


Уравнение естественных электромеханической и механической характеристик двигателя имеет вид:



где:

U - напряжение питания двигателя;

Ia = I – Iв - то якоря двигателя;

ceФ – коэффициент ЭДС двигателя.

Для номинального режима работы имеем:




Номинальный электромагнитный момент:



Воспользовавшись выражениями n(Ia) и n(M), построим электромеханическую и механическую характеристик двигателя по двум точкам:




Графики функций n(Ia) и n(M):







Выражение для расчета сопротивления якорной цепи в пусковых режимах имеет вид:

(1)

где n – текущая скорость двигателя.

Значение скорости двигателя в момент переключения ступеней может быть определено выражением:

(2)

где k – номер пусковой ступени.

Воспользовавшись выражениями (1) и (2), рассчитаем значения n и r для каждой ступени пуска и сведем их в таблицу:

nk, об/мин

0

566,4

834,76

961,86

rk, Ом

3,67

1,738

0,812

Rа.Σ


Добавочные сопротивления на пусковых ступенях будут равны:




График пусковой диаграммы в 4 ступени изображен на рисунке:



Необходимое добавочное сопротивление в цепи якоря в режиме торможения противовключением может быть определено из выражения:



Откуда:




Искусственные механические характеристики двигателя при пониженном на 20% напряжении питания и при введении в цепь якоря добавочного сопротивления могут быть построены согласно выражений:




Графики этих функции изображены на рисунке:





Задача 4

Для асинхронного двигателя с фазным ротором, данные которого приведены в таблице 4 :

  1. Рассчитать и построить естественную механическую характеристику, указать на ней характерные точки.

  2. Построить диаграмму пуска и определить сопротивления добавочных резисторов в цепи ротора при условии, что наибольшее значение момента двигателя при его разгоне не должно превышать значения М1, а значение момента М2, при котором происходит переключение ступеней резисторов, не должно быть меньше 1,2Мс, где Мс – момент статического сопротивления, приведенный к валу двигателя. Данные для расчета взять из таблицы 5.

  3. Составить схему торможения противовключением ( для четных вариантов) и динамического торможения (для нечетных вариантов).

  4. Построить механические характеристики для заданного способа торможения ( без расчета).


Таблица 4 Технические данные асинхронного двигателя с фазным ротором





Вар


Тип

электродвигателя

Р2, кВт

при ПВ, %


n,

об/мин


I1 при

U=380


cos


%


I2

А


U2

В


Mmax

Мном


I

кгм2


m,

кг


nmax

об/мин

15







1

MTF

011-6

2

800

7,1

0,78

55

16,5

116

2,0

0,08

51

2500


Таблица 5

Вариант

Мсн

М1н

1

0,8

0,8



Решение


Естественную характеристику двигателя можно построить по упрощенной формуле Клосса:



где:

- максимальный (критический) момент двигателя при номинальном вращающем моменте;

- критическое скольжение двигателя при номинальном .

Расчетные значения моментов для фиксированных значений скольжения на естественной характеристике сведены в таблицу:

s

1

0,9

0,7

0,5

0,3

0,25

0,15

0,07

0,03

0,01

0,005

M, Н∙м

45,78

46,92

47,65

44,16

33,04

28,76

18,45

8,88

3,83

1,279

0,64



График естественной характеристики двигателя изображен на рисунке:





Момент статической нагрузки:

Граничные пусковые моменты при многоступенчатом пуске будут равны:




Пусковая диаграмма двигателя имеет вид:




Значения скольжений при шунтировании ступеней пуска при моменте M2 равны:

.

Скольжение при моменте M2 на естественной характеристике: .

Активное сопротивление фазы ротора, соответствующее номинальному режиму работы, определяется выражением:




Сопротивления добавочных реостатов цепи ротора при пуске будут определяться выражениями:




Схема динамического торможения двигателя:




Механические характеристики двухступенчатого динамического торможения изображены на рисунке:


Добавить документ в свой блог или на сайт
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:

Похожие:

Для электропривода механизма подъема, кинематическая схема которого приведена на рисунке 3, а значения параметров элементов кинематической схемы и технические д iconСтробоскоп на лазерной указке для установки начального момента зажигания топлива
Большая частота просто опасна для двигателя, работающего без нагрузки. Схема стробоскопа приведена на рисунке 1

Для электропривода механизма подъема, кинематическая схема которого приведена на рисунке 3, а значения параметров элементов кинематической схемы и технические д iconЭкзаменационная программа по курсу “Электропривод ла” (весна 2010г)
Место электропривода в составе электрооборудования ла. Базовая функциональная схема электропривода. Условия работы. Негативные последствия...

Для электропривода механизма подъема, кинематическая схема которого приведена на рисунке 3, а значения параметров элементов кинематической схемы и технические д iconТест №1 I. Какими позициями на рисунке обозначено устройство, создающее давление масла и нагнетающее его в картер рулевого механизма? II. Какими позициями на рисунке обозначены шланги для подвода масла к рулевому механизму и от­вода масла в бачок насоса?

Для электропривода механизма подъема, кинематическая схема которого приведена на рисунке 3, а значения параметров элементов кинематической схемы и технические д iconЭлектрическая схема тепловоза 2ТЭ116
Л-2ТЭ116 была в журнале “этт” №5, 1984 г. За это время схеме претерпела значительные изменения. Цель данной публикации — ознакомить...

Для электропривода механизма подъема, кинематическая схема которого приведена на рисунке 3, а значения параметров элементов кинематической схемы и технические д iconПринципиальная схема соответствует в своем начертании и обозначении элементов официальной заводской документации

Для электропривода механизма подъема, кинематическая схема которого приведена на рисунке 3, а значения параметров элементов кинематической схемы и технические д iconТехнические требования в отношении отдельных элементов и свойств объектов технического регулирования для оценки соответствия типов транспортных средств (шасси)

Для электропривода механизма подъема, кинематическая схема которого приведена на рисунке 3, а значения параметров элементов кинематической схемы и технические д iconЗадача системы питания снабжать цилиндры бензовоздушной смесью которая способна воспламениться. Для этого воздух и топливо должны быть смешаны в соотношении от 13: 1 до 11 Чем она будет приготовлена, карбюратором или системой впрыска, значения не имеет.
Чем она будет приготовлена, карбюратором или системой впрыска, значения не имеет. В обоих случаях основная трудность в том, чтобы...

Для электропривода механизма подъема, кинематическая схема которого приведена на рисунке 3, а значения параметров элементов кинематической схемы и технические д iconТехнические требования к внедорожным автомобилям
...

Для электропривода механизма подъема, кинематическая схема которого приведена на рисунке 3, а значения параметров элементов кинематической схемы и технические д iconТехнические требования к подготовленным внедорожным автомобилям
...

Для электропривода механизма подъема, кинематическая схема которого приведена на рисунке 3, а значения параметров элементов кинематической схемы и технические д iconТехнические требования к подготовленным внедорожным автомобилям
...

Поделиться в соцсетях



Авто-дневник






База данных защищена авторским правом ©ucheba 2000-2016
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям

на главную