Расчет и построение механической характеристики электродвигателя
Механическая характеристика рабочей машины, приведённой к угловой скорости вала электродвигателя. Передаточное число передачи электродвигателя к рабочей машине. Продолжительность пуска электродвигателя с нагрузкой. Потери энергии в асинхронном двигателе.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | контрольная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 27.10.2010 |
Размер файла | 49,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Рассчитать и построить механическую характеристику электродвигателя
Мдв = f1(щ).
1. Номинальный режим
sн=(n0-nн) / n0,
где n0=(60 * f) / p;
p=(60 * f) / nн=60 * 50 /965=3,11;
ближайшее меньшее число р=3;
n0=60 * 50 /3=1000 об/мин,
щ0=0,105 * 1000=105 рад/с;
sн=(1000-965)/1000=0,035;
=0,105 * nн=0,105 * 965=101,325 рад/с;
Мвр=Рн / щн=22000:101,325=217,12 Н*м
2. Пусковой момент Мп =µп * Мн=1,2 * 217,12=260,54 Н*м;
sп=1, щ=0
3. Режим перегрузки Мк =µк * Мн=1,8 * 217,12=390,82 Н*м;
=0,123;
щк=щ0 * (1-s)=105 * (1-0,123)=92,1 рад/с
4. Вращающие моменты электродвигателя для скольжений от 0 до 0,4 рассчитаем на основании уточнённой формулы Клосса
;
Для s=0,1; щ= 105* (1-0,1)=94,5 рад/с;
=383,5 Н*м;
s=0,3; щ= 105 * (1-0,3)=73,5 рад/с; М=283,6 Н*м;
s=0,4; щ= 105 * (1-0,4)=63 рад/с; М=230,66 Н*м;
5. Минимальный момент Мм =µм * Мн=1,0 * 217,12=217,12 Н*м
s=0,8 ; щ=105 * (1-0,8)=21 рад/с
6. Режим идеального холостого хода.
s=0; n=n0=1000 об/мин; щ=щ0=105 рад/с, Мвр=0
параметры |
Расчётные точки |
||||||||
s |
0 |
sн=0,035 |
0,1 |
sк=0,123 |
0,3 |
0,4 |
0,8 |
1,0 |
|
щ, рад/с |
щ0=105 |
щн=101,325 |
94,5 |
щк=92,1 |
73,5 |
63 |
21 |
0 |
|
М(Uн), Н*м |
0 |
Мн=217,12 |
383,5 |
Мк =390,82 |
283,6 |
230,66 |
Мм =217,12 |
Мп =260,54 |
|
М(U), Н*м |
0 |
122,13 |
215,8 |
219,84 |
159,5 |
129,7 |
122,13 |
146,55 |
Рассчитать и построить на том же графике механическую характеристику рабочей машины, приведённую к угловой скорости вала электродвигателя Мс=f2 (щ).
Уравнение механической характеристики рабочей машины, приведённой к скорости вала двигателя, имеет вид:
,
где -передаточное число передачи от электродвигателя к рабочей машине.
=216,67 Н*м,
щ, рад/с |
0 |
21 |
63 |
73,5 |
щк=92,1 |
94,5 |
щн=101,325 |
щ0=105 |
|
Мс, Н*м |
216,67 |
216,67 |
216,67 |
216,67 |
216,67 |
216,67 |
216,67 |
216,67 |
Определить продолжительность пуска электродвигателя с нагрузкой:
а) при номинальном режиме питания; б) при снижении питающего напряжения на ДU% от его номинального значения.
-момент инерции массы, кг•м2
Приведённый момент инерции системы “электродвигатель -рабочая машина” относительно вала электродвигателя:
Где k=1,2 -коэффициент, учитывающий момент инерции механической передачи от электродвигателя к рабочей машине; JДВ -момент инерции электродвигателя; Jм -момент инерции рабочей машины.
Используя построенные механические характеристики электродвигателя Мдв =f1 (щ) и рабочей машины Мс =f2 (щ), находим их разность -кривая избыточного (динамического) момента: Мизб = Мдв - Мс = f3 (щ). Эту кривую заменяют ступенчатой линией с участками, на которых избыточный момент постоянен и равен его средней величине Мизб i.
Продолжительность разгона электропривода на каждом участке скорости рассчитывают по выражению:
,
где Дщi -интервал скорости на i-м участке, 1/с; Mизб.i -средний избыточный момент i-м участке, принимаемый постоянным, Н*м.
Полная продолжительность пуска равна сумме частичных продолжительностей:
Вычисляем:
=0,4 кг•м2
=4 кг•м2
=0,9244 кг•м2
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
||
щнач, рад/с |
0 |
21 |
63 |
73,5 |
щк=92,1 |
94,5 |
щн=101,325 |
щ0=105 |
|
щкон, рад/с |
21 |
63 |
73,5 |
щк=92,1 |
94,5 |
щн=101,325 |
щ0=105 |
- |
|
Дщ= щкон - щнач, рад/с |
21 |
42 |
10,5 |
18,6 |
2,4 |
6,825 |
3,675 |
- |
|
Мизб (Uн), Н*м |
22,16 |
7,22 |
40,46 |
120,54 |
170,49 |
83,64 |
0,45 |
- |
|
Мизб (U), Н*м |
-82,3 |
-90,8 |
-72,07 |
-27 |
1,15 |
-47,7 |
-92,5 |
- |
|
Дt (Uн), c |
0,876 |
5,3774 |
0,24 |
0,1426 |
0,013 |
0,0754 |
7,55 |
- |
|
Дt (U), c |
- |
Для 1 участка:
Мизб=260,54 - 216,67= 43,87 Н*м
Мизб=217,12 - 216,67= 0,45 Н*м
Среднее значение Мизб.1 =(43,87+0,45) : 2=22,16 Н*м
=0,876 с
Для 2 участка:
Мизб=217,12 - 216,67= 0,45 Н*м
Мизб=230,66 - 216,67= 13,99 Н*м
Среднее значение Мизб.1 =(0,45+13,99) : 2=7,22 Н*м
=5,3774 с
И так далее для каждого участка определяем моменты, затем определяем продолжительность разгона.
Полная продолжительность пуска равна сумме частичных продолжительностей:
tп = 14,2744 c
Далее пересчитываем моменты при пониженном напряжении:
М (U) = М (Uн) • u2 ,
где -относительное значение питающего напряжения в долях от номинального.
u = 1 - 25 : 100= 0,75
М (U) = 217,12 • 0,752= 122,13 Н*м
Так как на dct[ участках Мизб (U)? 0, то при пуске с нагрузкой и при понижении питающего напряжения на ДU=25 % электропривод не запустится.
Рассчитать потери энергии в асинхронном двигателе при номинальном напряжении питания: а) с нагрузкой; б) без нагрузки
Потери энергии в джоулях (Дж) за время пуска электродвигателя:
где -кратность пускового тока асинхронного тока по отношению к номинальному при щ=0; .
Номинальные переменные потери мощности двигателя:
Где б -коэффициент, равный отношению постоянных потерь мощности двигателя к переменным; б =0,6.
Расчётная формула для определения потерь энергии в джоулях при пуске асинхронного двигателя:
Вычисляем:
=913919,5 Дж
Потери энергии в асинхронном двигателе в джоулях при пуске системы без нагрузки:
С учетом, что r1?r2:
=400000 Дж
Исходя из допустимого нагрева электродвигателя, рассчитать предельно допустимую частоту включений электропривода при номинальном напряжении для режимов пуска: а) с номинальной нагрузкой и ПВ=50 %; б) без нагрузки.
При работе асинхронного двигателя с нагрузкой, предельно допустимая частота его включений в течение одного часа, исходя из условия допустимого нагрева электродвигателя, рассчитывается по формуле:
,
где ДРн=Рн • (1 -зн ) / зн -номинальные потери мощности в электродвигателе, Вт;
в -коэффициент, учитывающий ухудшение теплоотдачи двигателя в отключенном состоянии и равный отношению теплоотдачи отключенного двигателя к теплоотдаче при его работе. Для самовентилируемых двигателей в0=0,25-0,55. Принимаем в0=0,5;
ПВ -продолжительность включения, %.
Вычисляем:
ДРн=22000 • (1 -0,895) / 0,895=2581 Вт
=2,5
Частоту включений без нагрузки без нагрузки определим по формуле:
,
ДР -мощность потерь при холостом ходе, ДР=0,025-0,1•Рн, принимаем ДР=0,05• Рн
=12
Список использованной литературы
1. Электропривод. Часть I и II. Основы электропривода: методические рекомендации по изучению дисциплины и выполнению контрольной работы для студентов специальности 110302 “ Электрификация и автоматизация сельского хозяйства” заочной формы обучения / сост. А.С. Симоненко. -3-е изд. перераб. и доп. -Кострома: КГСХА, 2007. -38 с.
2. Чиликин М.Г., Сандлер А.С. Общий курс электропривода. -М: Энергоиздат, 1981. -576 с.
3. Москаленко В.В. Электрический привод. -М: Высшая школа, 1991. -429 с.
Подобные документы
Построение нагрузочной диаграммы электродвигателя привода. Определение необходимой мощности асинхронного двигателя привода. Расчет продолжительности пуска электродвигателя с нагрузкой. Электрическая схема автоматического управления электродвигателем.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 07.05.2019Тахограмма рабочей машины и расчетная продолжительность включения. Механическая характеристика и диаграмма рабочей машины. Определение предварительной мощности двигателя. Выбор электродвигателя. Принципиальные схемы разомкнутой и замкнутой систем.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 26.08.2014Основные законы электротехники. Принцип действия электрического генератора. Образование вращающегося магнитного поля в асинхронном двигателе. Потери мощности в асинхронных машинах. Электромагнитный момент машины. Пусковой момент электродвигателя.
презентация [1,6 M], добавлен 21.10.2013Расчет навозоуборочного транспортера. Построение механической характеристики и нагрузочной диаграммы рабочей машины и электродвигателя. Выбор аппаратуры и защиты, проводов и кабелей. Разработка схемы соединений и внешних подключений шкафа управления.
курсовая работа [209,0 K], добавлен 08.06.2013Описание конструкции и принципа действия привода механизма арретирования от электродвигателя. Проверочные расчёты кулачкового механизма, зубчатой передачи, пружины, контактной пары, вала. Передаточное отношение между червяком и червячным колесом.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 24.12.2014Проверка электродвигателя по условиям перегрузки и пуска. Обоснование применения замкнутой системы электропривода. Построение статистических характеристик звеньев. Составление передаточной функции электродвигателя по его управляющему воздействию.
курсовая работа [184,1 K], добавлен 13.03.2013Выбор электродвигателя и его кинематический расчет. Расчет зубчатых колес редуктора. Конструкция ведущего и ведомого вала. Конструктивные размеры корпуса редуктора, цепной передачи. Проверка долговечности подшипников и прочности шпоночных соединений.
курсовая работа [158,7 K], добавлен 03.02.2011Основные размеры электродвигателя постоянного тока. Расчет обмоток якоря и возбуждения. Размеры зубцов, пазов, проводов и электрические параметры якоря. Коллектор, щеткодержатели и щетки. Магнитная система и рабочие характеристики электродвигателя.
курсовая работа [367,2 K], добавлен 13.10.2014Типы электроприводов якорно-швартовных механизмов. Расчет тяговых усилий и моментов на валу электродвигателя при подъеме одного якоря с нормальной глубины стоянки. Построение механической и электромеханической характеристик выбранного электродвигателя.
курсовая работа [304,7 K], добавлен 28.05.2013Электрические машины как такие, в которых преобразование энергии происходит в результате явления электромагнитной индукции, история и основные этапы разработки, достижения в этой области. Создание электродвигателя с возможностью практического применения.
реферат [733,5 K], добавлен 21.06.2012