Электропривод грузового подъёмника (стр. 3 из 6)

Расчет времён других операций провожу аналогично, данные расчётов свожу в таблицу 4.1.

Таблица 4.1 - Времена и ускорения операций

Движение с грузом		Движение без груза
tпп=9,14с	ау=0,066м/с2	tпп=2,13с	ау=0,28 м/с2
tпон=2,47с	аз=0,21. м/с2	tпон=0,89с	аз= 0,6 м/с2
tтпон=0,27с	азпон=2 м/с2	tтпон=0,099с	азпон=5,45 м/с2

Надо отметить, что для механизма главным является не время работы с той или иной нагрузкой, а путь, который должен пройти механизм за это время работы.

Так как при пуске, торможении, работе на пониженной скорости двигатель не работает с номинальной скоростью, и механизм, соответственно, не движется с номинальной скоростью, то для получения того же пути необходимо другое время, чем при построении приближенной диаграммы. Поэтому надо рассчитывать путь, который пройдёт механизм за время t_п, t_т.пон, t_т, а оставшееся время он должен будет пройти со скоростью v_н. Обозначим это время t_y, т.е. работу двигателя с установившейся скоростью.

Путь при пуске l_п, торможение до пониженной скорости l_т.пон, при работе на пониженной скорости l_пон и окончательном торможении можно найти по следующим выражениям:

, (4.11)

(4.12)

, (4.13)

. (4.14)

Время работы на пониженной скорости t_пон, входящее в выражение (4. 10), можно принять приближенно в пределах от 1 с до 5 с.

Механизм со скоростью v_п должен пройти путь L_y

, (4.15)

где L - путь, который должен пройти механизм (по заданию).

Время работы двигателя t_y со скоростью v_н

. (4.16)

Следовательно, указанные пути при начале движения равны (t_пон=3с):

м,

м,

м,

м,

м,

с.

Аналогично выполняю расчёты для остальных операций, данные расчётов заношу в таблицу 4.2.

№	,м	,м	,м		,м	tу, с
Движение с грузом	4,99	0,073	1,2	0,01	7,77	12,95
Движение без груза	1,3	0,026	1,2	0,027	12,59	20,98

Строим тахограмму и уточнённую нагрузочную диаграмму (рис.4.1).

После уточнения нагрузочной диаграммы вновь определяем фактическую продолжительность включения ПВ_Ф с учётом времён пуска, торможения, движения на пониженной и номинальной скоростях. При этом продолжительность пауз остаётся прежней.

(4.16)

Уточняем эквивалентный момент:

М_Э=

(4.17)

М_Э=

Н×м

Пересчитываем эквивалентный момент, соответствующий фактической продолжительности включения ПВ_Ф на М_СТ по (3.3)

Н×м

Определяем расчётную мощность:

P_расч=М_СТ×w_{Н дв} (4.18)

P_расч=18,3×87,4=1599,8 Вт =1,59 кВт

Сравниваем P_расч с P_ном выбранного двигателя:

P_ном =1,7 кВт> P_расч=1,59 кВт,

Следовательно, двигатель выбран верно.

5. Расчёт недостающих параметров выбранного двигателя и построение его статических характеристик

По статическими характеристиками понимают механические w=f(M) и электромеханические w=f(I) характеристики. Эти характеристики строят по каталожным данным двигателя.

Поскольку двигатель питается от тиристорного преобразователя частоты и во всех режимах двигатель работает в зоне от 0 до S_K, то для расчёта механической характеристики можно применить формулу Клосса:

(5.1)

где М_К – максимальный критический момент двигателя;

S_К - критическое скольжение двигателя.

М_К определяют по табличным данным, где заданно

l =М_К / М_Н (5.2)

Номинальный момент:

Н×м

Значение S_K берётся из каталога. Если это значение не заданно, то можно воспользоваться формулой:

S_K= S_Н(l+

) (5.3)

где S_Н – номинальное скольжение.

по (5.2) определим l =М_К / М_Н =41/19=2,15

по (5.3) определим S_K= 0,198(2,15+

)=0,8

Задаваясь значениями S в педелах от - S_K до S_K находим значения М по (5.1) и w=w₀(1-S). По найденным точкам строим механическую характеристику.

Искусственная механическая характеристика при частотном управлении выражается формулой:

(5.4)

где a,n - соответственно относительные частота и скорость.

,

w_НОМ – синхронная угловая скорость двигателя при номинальной частоте f_ном(50Гц).

Для определения частоты питающей сети f, которая обеспечила пониженную скорость w_ПОН при нормальном моменте М_Н, запишем управление для этих условий. Поскольку w_ПОН = a× w_Н, то

n_пон=w_пон /w_{0 пон}=

Тогда

(5.5)

Из (5.5) находим a_пон=0,108 и соответствующую частоту f_пон = a_пон × f_ном = a_пон 50Гц

Характеристику в I и II квадранте строим по выше приведённой формуле, задаваясь значениями w в пределах w ³ w_0пон ³ w.Так как имеется реверс то будем иметь характеристики в III и IV квадранте (рис.5.1). Расчётные значения приведены в таблице (5.1).

Таблица 5.1

Естественная характеристика			Искусственная характеристика
S	М, Н×м	w, рад/c	w, рад/c	n	М, Н×м
-0,8	-41	188,496	62	0,592055	-36,319
-0,7	-40,6372	178,024	52	0,496562	-32,2254
-0,4	-32,8	146,608	42	0,40107	-26,4852
-0,2	-19,2941	125,664	32	0,305577	-19,0874
0	0	104,72	22	0,210084	-10,296
0,2	19,29412	83,776	12	0,114591	-0,67556
0,4	32,8	62,832	2	0,019099	9,001241
0,7	40,63717	31,416	-8	-0,07639	17,94694
0,8	41	20,944	-18	-0,17189	25,55986

Рис. 5.1 - Механические характеристики АД

6. Расчёт переходных процессов w,М=f(t) за цикл работы привода

В современных системах регулируемого электропривода переменного тока имеется возможность формировать переходные процессы достаточно близкие к оптимальным путём изменения управляющего воздействия. В приводах переменного тока плавным изменением частоты f питающего двигатель напряжения с соответствующим поддержанием отношения U/f.

Изменение управляющего воздействия (частоты) чаще всего осуществляется по линейному закону. Такой закон наиболее просто реализовать с помощью системы управления и в большинстве случаев удовлетворяет предъявленным к электроприводу требованиям. Линейно меняется и управляющие воздействия при торможении, реверсе и других переходных процессах.