Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Выбор двигателя и редуктора

1.1 Время резания

Требуемая мощность выбираемого редуктора:

Вт,

где - коэффициент режима работы, - коэффициент нагрузки.

Выбираем редуктор РЦТ:

Передаточное число 28; частота вращения 700 об/мин;

Мощность редуктора 14,9 кВт;

Межосевое расстояние 600 мм.

2. Расчет статических характеристик электропривода

2.1 Коэффициент пропорциональности между ЭДС двигателя и его скоростью

В с;

Где

Ом - общее сопротивление якорной цепи двигателя, - температурный коэффициент, Ом/С⁰; - температура, при которой даны значения сопротивления в каталоге, С⁰; - допустимая температура нагрева.

Номинальный электромагнитный момент двигателя, Н м:

Момент двигателя при прямом ходе и полной нагрузке (при резании), Нм:

,

где - рабочая скорость двигателя при резании, с^-1.

- КПД двигателя при частичной загрузке, - КПД двигателя, - мощность сети; - коэффициент потерь; .

Ток якоря двигателя при резании, А:

Далее находится скорость идеального холостого хода двигателя (с^-1) при резании (с полной нагрузкой и рабочей скоростью):

Минимальная скорость резания (при заданном диапазоне регулирования D), с^-1:

При подрезке торца детали на токарно-отрезном станке скорость двигателя увеличивается по мере уменьшения диаметра обработки за счет ослабления магнитного потока. В результате процесс резания происходит с постоянной мощности резания, или, что то же самое, с постоянной мощностью на валу двигателя . При увеличении скорости в D=3 раза момент двигателя соответственно уменьшается в 3 раза. Тогда необходимо ослабить магнитный поток двигателя также в 3 раза:

Следует принять В и Ом.

Скорость идеального холостого хода двигателя при обратном холостом ходе стола, с^-1.

Ток якоря при резании сохраняет свое значение, поскольку

Электромагнитный момент при резании изменяется от максимального до минимального значений:

Н м

Н м

2.2 Пуск

При питании двигателя непосредственно от сети используется реостатный пуск. Для приводов с частыми пусками и реверсами применяется форсированный пуск с максимальным пусковым моментом, ограничиваемым допустимым током по условиям коммутации - .

При предварительных расчетах пускового реостата для двигателя средней мощности число ступеней принимается равным трем.

Необходимые формулы для расчета пусковой диаграммы:

А

; ;Ом

А

Ом

Ом

Ом

3. Расчет переходных процессов и построение полной нагрузочной диаграммы электропривода

3.1 Расчет параметров, определяющих динамику электропривода

Величину электромеханической постоянной времени (с) можно определить графически по линейным приращениям скорости и момента на механической характеристике двигателя.

Для ДПТ возможен аналитический расчет по его параметрам:

,

где - сопротивление якорной цепи, включающее активное сопротивление обмоток ДПТ и добавочное сопротивление .

Электромагнитная постоянная времени якорной цепи электропривода постоянного тока, с:

,

где - индуктивность обмоток якоря ДПТ, Гн;

Здесь - число пар полюсов;, , - номинальные данные двигателя;- коэффициент для компенсированных машин.

3.2 Общие сведения о расчете переходных процессов

Уравнения для скорости, момента и тока (при ) двигателя при его питании от сети будут иметь вид:

,

,

где - установившаяся скорость вращения двигателя при статическом моменте (токе ); , , - значения угловой скорости, момента и тока двигателя в начале переходного процесса.

Время переходного процесса по выражениям (4.2) - (4.4) определяется по формуле:

,

где - значение момента двигателя в конце переходного процесса.

Расчет переходных процессов для 3х ступеней пускового реостата.

Первая ступень.

;; ; ; ;

Изменяя от 0 до 0.225 получаю координаты переходных процессов первой ступени реостатного пуска.

Вторая ступень.

;; ; ; ;

Изменяя t_п2 от 0 до 0.155 получаю координаты переходных процессов второй ступени реостатного пуска.

Третья ступень.

;; ; ; ;

Изменяя t_п3 от 0 до 0.107 получаю координаты переходных процессов третьей второй ступени реостатного пуска.

Естественная характеристика.

;; ; ; ; ;

Прием нагрузки.

При расчете переходных процессов в режиме торцевой подрезки детали на токарном станке следует учитывать изменение скорости вращения и момента двигателя от времени. Легче всего выразить скорость двигателя от изменения диаметра обработки:

.

Зависимость времени обработки детали от максимального диаметра детали до какого-либо значения можно определить как:

.

Расчет переходных процессов следует вести, задаваясь значениями диаметра обработки от до (10 значений) и определяя время обработки и скорость двигателя по выше приведенным формулам.

При изменении время будет изменяться от 0 до 94. Теперь можно построить графики переходных процессов при приеме нагрузки.

;; ; ; ; ;

Торможение.

Тормозные режимы работы электропривода используются для уменьшения скорости двигателя вплоть до его полной остановки, а также ограничения скорости на требуемом уровне.

Режим электродинамического торможения, производимого по прямолинейной механической характеристике двигателя, описывается уравнениями. Скорость определяется по статической характеристике динамического торможения при соответствующем моменте нагрузки , т.е. . Величину можно рассчитать аналитически по выражениям, приведенным в [18]. Время торможения от начальной скорости до полной остановки определяется по формуле:

с^-1

Значение тока в начале торможения для обеспечения нормальной работы коллектора ограничивают на уровне, А:

Определяется необходимое сопротивление динамического торможения, Ом:

Электромеханическая постоянная времени при торможении, с:

Электромагнитная постоянная времени при торможении, с:

Т.к. , то рассчитываются только механические процессы при торможении по формулам:

Вывод

При курсовом проектировании я знакомился с практическими методами определения нагрузок и моментов инерции производственных механизмов, приобрел навыки расчета переходных процессов, построения нагрузочных диаграмм электропривода, выбора мощности двигателей производственных механизмов, разработки принципиальных электрических схем электропривода.

При проектировании глубже изучил основную и специальную литературу по автоматизированному электроприводу, ознакомился с серийно выпускаемым электрооборудованием (электродвигателями, преобразователями, аппаратурой управления и др.), освоил распространенные методы расчета электропривода, выбора электрооборудования, а также проверки корректности такого выбора путем оценки статических, динамических и энергетических показателей электропривода.

Размещено на Allbest.ru