สวัสดีนักเรียน. การหาปริมาณโมเมนต์และแรงต้าน

1. การวิเคราะห์และคำอธิบายของระบบ “ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า – เครื่องจักรทำงาน”

1.1 การประเมินเชิงปริมาณของเวกเตอร์สถานะหรือกราฟวัดความเร็วของกระบวนการเคลื่อนไหวที่ต้องการ

1.2 การหาปริมาณโมเมนต์และแรงต้าน

1.3 วาดไดอะแกรมการออกแบบชิ้นส่วนกลไกของไดรฟ์ไฟฟ้า

1.4 การสร้างแผนภาพโหลดและคุณลักษณะทางกล เครื่องทำงาน

2. การวิเคราะห์และคำอธิบายของระบบ "ไดรฟ์ไฟฟ้า - เครือข่าย" และ "ไดรฟ์ไฟฟ้า - ผู้ปฏิบัติงาน"

3. การเลือกการตัดสินใจขั้นพื้นฐาน

3.1 การสร้างชิ้นส่วนทางกลของระบบขับเคลื่อนไฟฟ้า

3.2 การเลือกประเภทของไดรฟ์ (มอเตอร์)

3.3 การเลือกวิธีการปรับพิกัด

3.4 การประเมินและเปรียบเทียบตัวเลือกที่เลือก

4. การคำนวณกำลังไฟฟ้า

4.1 การคำนวณพารามิเตอร์และการเลือกมอเตอร์

4.2 การคำนวณพารามิเตอร์และการเลือกตัวแปลงไฟ

5. การคำนวณลักษณะทางกลและระบบเครื่องกลไฟฟ้าแบบคงที่ของมอเตอร์และไดรฟ์

6. การคำนวณกระบวนการชั่วคราวในไดรฟ์ไฟฟ้าระหว่างรอบการทำงาน

7.ตรวจสอบความถูกต้องของการคำนวณกำลังและ ทางเลือกสุดท้ายเครื่องยนต์

1. การวิเคราะห์และคำอธิบายของระบบ “ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า – เครื่องจักรทำงาน”

1.1 การประเมินเชิงปริมาณของเวกเตอร์สถานะหรือกราฟวัดความเร็วของกระบวนการเคลื่อนไหวที่ต้องการ

ความเร็วขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าในระหว่างการยืดผมและเดินเบา ซึ่งเลือกได้จากช่วงความเร็วตั้งแต่ 1.45 ม./วินาที ถึง 2.4 ม./วินาที

ตามคำอธิบาย กระบวนการทางเทคโนโลยี[1] คุณสามารถสร้างกราฟวัดความเร็วของกระบวนการเคลื่อนไหวที่ต้องการได้ ตามที่กำหนดโดยกระบวนการ วงจรการทำงานจะเกิดขึ้นที่ความเร็วคงที่ การสตาร์ทและเปลี่ยนเป็นความเร็วอื่นไม่รวมอยู่ในรอบการทำงาน กราฟวัดความเร็วจะแสดงในรูปที่ 1

รูปที่ 1 - กราฟวัดความเร็วของเวิร์กโฟลว์

ให้เรากำหนดค่าความเร็วเชิงมุมขั้นต่ำของเครื่องยนต์ตามกราฟวัดความเร็วและสภาพงาน:

(1)

ที่ฉัน - อัตราทดเกียร์กระปุกเกียร์;

v 1 - ความเร็วขั้นต่ำของการเคลื่อนที่ของแผ่น;

R - รัศมีการทำงานและลูกกลิ้งรองรับ

ขีดสุด ความเร็วเชิงมุมเครื่องยนต์:


(2)

โดยที่ v 2 คือความเร็วสูงสุดของการเคลื่อนที่ของแผ่นงาน

ลองพิจารณาสองกรณี:

1) วิ่งตามความยาวสูงสุดของแผ่นงานด้วย ความเร็วขั้นต่ำ;

2) ขับความยาวขั้นต่ำของแผ่นด้วยความเร็วสูงสุด

กรณีแรก.

เวลากลิ้ง:

(3)

โดยที่ L max คือความยาวสูงสุดของแผ่นงาน

ตามเงื่อนไขการตั้งค่ากลไก PV - 75% มากำหนดรอบเวลา:

(4)

เวลา ไม่ได้ใช้งาน:

กรณีที่สอง

(6)


เราจะเลือกมอเตอร์ที่มีโหมดการออกแบบ S1 เพราะว่า ไม่มีการหยุดชั่วคราวในระหว่างรอบการทำงานของไดรฟ์

1.2 การหาปริมาณโมเมนต์และแรงต้าน

การรู้ช่วงเวลารวมทั้งหมด ณ โหลดสูงสุดอ้างอิงถึงม้วนงาน เราสามารถกำหนดโมเมนต์คงที่ที่ลดลงไปที่เพลาได้:

(7)

ที่ไหน - ประสิทธิภาพของกลไก(ถือว่าไม่มีการเปลี่ยนแปลง)

แรงบิดเดินเบาที่ลดลงไปที่เพลาเครื่องยนต์จะได้รับและเท่ากับ:

แรงบิดบนเพลามอเตอร์ระหว่างการยืดผมถูกกำหนดโดยสูตร:

1.3 วาดไดอะแกรมการออกแบบชิ้นส่วนกลไกของไดรฟ์ไฟฟ้า

สำหรับการวิจัยทางทฤษฎี เราจะแทนที่ชิ้นส่วนเชิงกลที่แท้จริงของไดรฟ์ไฟฟ้า (รูปที่ 2) ด้วยรูปแบบการออกแบบที่ลดขนาดลงแบบไดนามิก ซึ่งประกอบด้วยองค์ประกอบเฉื่อยเข้มข้นที่เชื่อมต่อกันด้วยการเชื่อมต่อแบบยืดหยุ่น และมีพลังงานสำรองเท่ากับระบบขับเคลื่อนดั้งเดิมของจริง พารามิเตอร์ของรูปแบบการออกแบบที่ลดลงที่เท่ากันคือโมเมนต์ความเฉื่อยที่ลดลงรวมของมวลที่เกิดจากมวลที่ลดลง การเชื่อมต่อระหว่างนั้นถือว่าแข็ง และความแข็งที่ลดลงที่เท่ากันของการเชื่อมต่อเชิงกลแบบยืดหยุ่น

รูปที่ 2 - แผนภาพจลนศาสตร์ของกลไก

ไดรฟ์ไฟฟ้าประกอบด้วยองค์ประกอบจลนศาสตร์ต่อไปนี้:

1 - มอเตอร์ไฟฟ้า;

2 - กระปุกเกียร์;

3 - กรงเกียร์;

4 - แกนหมุนสากล;

5 - กรงทำงาน

โมเมนต์ความเฉื่อยของข้อต่อระหว่างเครื่องยนต์และกระปุกเกียร์คือ 16 กก.*ม.2 โมเมนต์ความเฉื่อยของข้อต่อระหว่างกระปุกเกียร์และโครงเกียร์คือ 40.2 กก.*ม.2 และแกนหมุนหนึ่งอันคือ 0.003 กก.*ม.2 โมเมนต์ความเฉื่อยของกระปุกเกียร์ซึ่งลดลงถึงเพลามอเตอร์จะเท่ากับ 30% ของมอเตอร์ J

จำนวนแกนหมุนคือ 17 จำนวนลูกกลิ้งทำงานคือ 17 และจำนวนลูกกลิ้งรองรับคือ 15

ส่วนเครื่องกลไดรฟ์ไฟฟ้าของโรงรีดแผ่นตรงเป็นระบบสามมวลประกอบด้วยมอเตอร์โรเตอร์ (เกราะ) พร้อมคัปปลิ้งครึ่งหนึ่งบนเพลา - J1, กระปุกเกียร์ที่มีคัปปลิ้งครึ่งหนึ่งบนเพลาอินพุตและเอาต์พุต - J2 และตัวถังการทำงานของเครื่อง นอกจากนี้ยังมีคัปปลิ้งครึ่งหนึ่งบนเพลาอินพุต - J3 ข้อต่อยืดหยุ่นของระบบนี้คือความแข็งของข้อต่อ C 12 และ C 23



ลองคำนวณพารามิเตอร์ของวงจรผลลัพธ์

โมเมนต์ความเฉื่อยของมวลแรก:

โดยที่ J pm1 คือโมเมนต์ความเฉื่อยของครึ่งข้อต่อบนเพลามอเตอร์

โมเมนต์ความเฉื่อยของกระปุกเกียร์ที่มีคัปปลิ้งครึ่งหนึ่งบนเพลาอินพุตและเอาต์พุต (โดยพิจารณาว่าโมเมนต์ความเฉื่อยของกระปุกเกียร์ที่ลดลงเหลือเพลามอเตอร์เท่ากับ 30% ของมอเตอร์ J) เท่ากับ:

โดยที่ J pm2 คือโมเมนต์ความเฉื่อยของคัปปลิ้งครึ่งหนึ่งบนเพลาเอาท์พุตของกระปุกเกียร์

โมเมนต์ความเฉื่อยขององค์ประกอบการทำงานของไดรฟ์ที่มีคัปปลิ้งครึ่งหนึ่งบนเพลาอินพุตลดลงเหลือเพลามอเตอร์คำนวณโดยใช้นิพจน์ต่อไปนี้:

(11)

โดยที่ J roll คือโมเมนต์ความเฉื่อยรวมของลูกกลิ้งทำงานและลูกกลิ้งรองรับ

J sp - โมเมนต์ความเฉื่อยของแกนหมุน

J pm - โมเมนต์ความเฉื่อยของส่วนคลัปปลิ้ง;

ผม – อัตราทดเกียร์ของกระปุกเกียร์

ให้เรากำหนดโมเมนต์ความเฉื่อยของลูกกลิ้ง:

โดยที่ L คือความยาวของลูกกลิ้ง m;

D - เส้นผ่านศูนย์กลางลูกกลิ้ง, m;

ความหนาแน่นของวัสดุ (=7.66*10 3 กก./ลบ.ม.)

เมื่อคำนึงถึงจำนวนลูกกลิ้งทำงานและลูกกลิ้งรองรับ เราได้รับ:

โมเมนต์ความเฉื่อยของสปินเดิล:

จากนั้นโมเมนต์ความเฉื่อยของร่างกายที่ทำงานจะเท่ากับ:

ความแข็งของข้อต่อระหว่างกระปุกเกียร์และโครงเกียร์ลดลงถึงเพลามอเตอร์:

.(15)

โดยพิจารณาว่าเมื่อใด การเชื่อมต่อแบบขนานตัวทำให้แข็งแบบยืดหยุ่นเพิ่มขึ้นมาลองค้นหาความแข็งของการเชื่อมต่อข้อต่อ C 12 และ C 23 ซึ่งเป็นตัวเชื่อมแบบยืดหยุ่นของระบบสามมวล:


โดยที่ C m1 คือความแข็งแกร่งของข้อต่อระหว่างเครื่องยนต์และกระปุกเกียร์

การคำนวณกระบวนการชั่วคราวในระบบสามมวลมีความซับซ้อน ดังนั้นเราจึงเปลี่ยนระบบให้เป็นระบบสองมวล



ลองคำนวณพารามิเตอร์ของวงจรกัน ความแข็งเท่ากันของโครงร่างการออกแบบสองมวล:

การเปลี่ยนแปลงและเหตุผลสำหรับการเปลี่ยนไปใช้แผนการคำนวณมวลเดียวจะได้รับด้านล่าง


1.4 การสร้างแผนผังโหลดและคุณลักษณะทางกลของเครื่องจักรที่ทำงาน

แผนภาพโหลดของกลไกแสดงถึงการพึ่งพาแรงบิดที่ลดลงไปยังเพลามอเตอร์ตามฟังก์ชันของเวลาในระหว่างรอบการทำงาน

วงจรการทำงานคือการสลับการทำงานของไดรฟ์เมื่อแผ่นงานเคลื่อนที่และ ไม่ได้ใช้งานเครื่องจนกว่ารอบการทำงานถัดไปจะเริ่มขึ้น เราสร้างแผนภาพโหลดแบบง่ายของเครื่องจักรที่ทำงาน ซึ่งสร้างขึ้นตามโหลดคงที่ที่คำนวณสำหรับแต่ละส่วนของรอบการทำงาน กล่าวคือ โดยไม่คำนึงถึงโหลดแบบไดนามิก โหลดแบบไดนามิกไม่รวมอยู่ในรอบการทำงาน เนื่องจากเครื่องทำงานที่ความเร็วคงที่

แผนภาพการโหลดแบบง่ายมีลักษณะดังนี้:

ที่ช่วงความเร็วรอบเดินเบา แรงบิดจะเท่ากับแรงบิดรอบเดินเบา

ในช่วงการยืดผมตรง โมเมนต์จะเท่ากับผลรวมของโมเมนต์คงที่บนแกนของลูกกลิ้งทำงาน ลดลงเหลือเพลามอเตอร์และไม่ได้ใช้งาน

แผนภาพโหลดแสดงในรูปที่ 5

รูปที่ 5 – แผนภาพโหลดของกลไก

ลักษณะทางกลของเครื่องทำงานคือการขึ้นอยู่กับแรงบิดคงที่ที่ลดลงกับความเร็วของเพลามอเตอร์ ตามที่ได้รับมอบหมาย การพึ่งพานี้ใกล้เคียงกับพาราโบลา

ลักษณะทางกลของเครื่องจักรทำงานแสดงไว้ในรูปที่ 6

รูปที่ 6 – ลักษณะทางกลของเครื่องจักรที่ทำงาน


2. การวิเคราะห์และคำอธิบายของระบบ "เครือข่ายไดรฟ์ไฟฟ้า" และ "ตัวดำเนินการขับเคลื่อนไฟฟ้า"

ไดรฟ์ไฟฟ้าของโรงยืดแผ่นยืดผมได้รับพลังงานจากเครือข่าย 3 เฟส กระแสสลับความถี่ 50 เฮิรตซ์ แรงดันไฟฟ้า 380V.

มาตรฐานระบุและอนุญาตให้มีการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าเครือข่าย ±10% และความถี่ ±2.5% (GOST 13109-87) ปรากฏการณ์นี้เกิดจากการมีผู้ใช้พลังงานรายใหญ่รายอื่นปรากฏตัวในโรงงานหรือโรงงาน สิ่งนี้ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการทำงานของเครื่องยนต์ ข้อกำหนดเพิ่มเติมเพื่อจัดระเบียบการทำงานของพวกเขา

ด้วยความช่วยเหลือ เบรกเกอร์ QF1 เราเชื่อมต่อแรงดันไฟฟ้าเข้ากับตัวแปลงความถี่

โดยการกดปุ่ม START ไดรฟ์จะเปิด จากนั้นไดรฟ์จะทำงาน โหมดอัตโนมัติไม่จำเป็นต้องมีผู้ปฏิบัติงานคอยตรวจสอบการทำงานของไดรฟ์อย่างต่อเนื่อง

3. การเลือกการตัดสินใจขั้นพื้นฐาน

3.1 การสร้างชิ้นส่วนทางกลของระบบขับเคลื่อนไฟฟ้า

แผนภาพจลนศาสตร์ของไดรฟ์ไฟฟ้าหลักของเครื่องยืดแผ่นเรียบแสดงในรูปที่ 2 การดำเนินการหลักคือการยืดผมโดยใช้ม้วนหมุนที่อยู่ในแท่นทำงาน ลูกกลิ้งงานด้านบนจะเคลื่อนที่ในระนาบแนวตั้ง และแกนของลูกกลิ้งด้านล่างจะอยู่ในตำแหน่งเดียวกันเสมอ

กลไกการส่งกำลังในโรงรีดประกอบด้วยกระปุกเกียร์ ขาตั้งเกียร์ สปินเดิลทำงาน และข้อต่อ

กล่องเกียร์ได้รับการออกแบบมาให้ ความเร็วต่ำเมื่อใช้มอเตอร์แบบกลิ้ง คุณสามารถใช้มอเตอร์ที่มีความเร็วพิกัดค่อนข้างสูง จึงช่วยลดขนาดและต้นทุนของมอเตอร์และการติดตั้งโดยรวม

แกนหมุนใช้ในการส่งการหมุนไปยังลูกกลิ้งจากขาตั้งเกียร์ ความจำเป็นในการใช้งานอยู่ที่ว่าเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของม้วนด้านบนระยะห่างระหว่างม้วนนี้กับขาตั้งเกียร์ตลอดจนมุมระหว่างเพลาขาตั้งเกียร์และแกนหมุนก็เปลี่ยนไปเช่นกัน

ข้อต่อใช้เชื่อมต่อโครงเกียร์และเครื่องยนต์กับกระปุกเกียร์

3.2 การเลือกประเภทของไดรฟ์ (มอเตอร์)

พื้นฐานในการเลือกประเภทของมอเตอร์คือข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับการออกแบบตัวขับเคลื่อนของโรงยืดแผ่น:

การดำเนินงานต่อเนื่อง

ควบคุมความเร็วได้อย่างราบรื่นภายในช่วงที่กำหนด

ไดรฟ์ต่อไปนี้ตรงตามเงื่อนไขข้างต้น:

1 ตัวแปลงความถี่ - มอเตอร์อะซิงโครนัส

2 วงจรเรียงกระแสควบคุม - มอเตอร์ กระแสตรง;

3 วงจรคาสเคด;

4 เครื่องกำเนิดไฟฟ้า - เครื่องยนต์

3.3 การเลือกวิธีการปรับพิกัด

เมื่อเลือกวิธีการควบคุมพิกัด (ความเร็ว) จำเป็นต้องคำนึงถึงด้านพลังงานในการเลือกวิธีการควบคุมด้วย ซึ่งหมายความว่าขนาดเครื่องยนต์ขั้นต่ำและของมัน ใช้งานได้เต็มที่ความร้อนเกิดขึ้นเมื่อวิธีการควบคุมความเร็วตามข้อบ่งชี้ โหลดที่อนุญาตสอดคล้องกับการพึ่งพาโหลดกับความเร็ว

เนื่องจากลักษณะทางกลของกลไกนั้นมีภาระหนืด จึงแนะนำให้ใช้วิธีการควบคุมความเร็วที่กำลังคงที่ เช่น การควบคุมด้วย P = const หากใช้วิธีนี้ เครื่องยนต์จะมีสภาวะความร้อนที่ดีที่สุด

ในระบบ ตัวแปลงความถี่(AIN PWM) - มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสความเร็วที่ต้องการนั้นได้มาจากการเปลี่ยนความถี่และสร้างแรงดันไฟฟ้าบนสเตเตอร์ (การควบคุมความถี่โวลต์) หรือโดยการควบคุมความถี่และการสร้างเวกเตอร์ของการเชื่อมโยงฟลักซ์หลักของเครื่อง (การควบคุมเวกเตอร์) .

ในระบบที่ควบคุมโดยวงจรเรียงกระแส - มอเตอร์กระแสตรงและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า - มอเตอร์ ความเร็วที่ต้องการจะได้มาจากการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าของกระดอง

ในวงจรคาสเคด การควบคุมความเร็วจะดำเนินการโดยการเพิ่ม EMF เพิ่มเติมเข้าไปในวงจรโรเตอร์ของเครื่อง


3.4 การประเมินและเปรียบเทียบตัวเลือกที่เลือก

ระบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าล้าสมัยดังนั้นจึงจะไม่นำมาพิจารณาเมื่อเปรียบเทียบตัวเลือกที่เลือก

ไม่สามารถดำเนินการคำนวณทางเทคนิคและเศรษฐศาสตร์ที่เข้มงวดได้เนื่องจากขาดข้อมูลเริ่มต้นที่จำเป็น ดังนั้นในการประเมินและเปรียบเทียบตัวเลือกที่เลือกเราจะใช้วิธีการโดยประมาณ - วิธี " การประเมินโดยผู้เชี่ยวชาญ- การเปรียบเทียบตัวเลือกโซลูชันทำขึ้นโดยคำนึงถึงคุณลักษณะของระบบที่มีความสำคัญจากมุมมองของเป้าหมายการออกแบบโดยการเปรียบเทียบค่าบางอย่างของตัวบ่งชี้คุณภาพที่เกี่ยวข้อง q ผม . ตัวชี้วัดคุณภาพทำหน้าที่ระบุลักษณะเชิงปริมาณของระดับการปฏิบัติตามข้อกำหนดของงานในการออกแบบไดรฟ์ไฟฟ้าตลอดจนข้อกำหนดอื่น ๆ ของเครื่องทำงาน

เราจะประเมินไดรฟ์ไฟฟ้าตามตัวบ่งชี้คุณภาพต่อไปนี้:

1 - ช่วงการควบคุม;

2 - ประสิทธิภาพการขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า

3 - ตัวประกอบกำลัง;

4 - ตัวบ่งชี้น้ำหนักและขนาด

5 - ราคาของไดรฟ์ไฟฟ้า

6 - ความน่าเชื่อถือของไดรฟ์ไฟฟ้า

7 - ทรัพยากรการทำงาน;

8 - ต้นทุนการดำเนินงาน;

9 - ควบคุมความแม่นยำ;

ให้เราประเมินการปฏิบัติตามข้อกำหนดสำหรับคุณลักษณะ i-th ของระบบตาม เกณฑ์ถัดไป:

5 - ตรงตามข้อกำหนดสำหรับคุณสมบัติ i-th ของระบบเป็นอย่างดี

qi = 4 - ตรงตามข้อกำหนดสำหรับคุณสมบัติ i-th ของระบบ

3 - ข้อกำหนดสำหรับคุณลักษณะ i-th ของระบบมีความพึงพอใจอย่างน่าพอใจ

2 - ข้อกำหนดสำหรับคุณลักษณะ i-th ของระบบได้รับการตอบสนองอย่างไม่เป็นที่น่าพอใจ

ระบบ IF – IM และ HC – DPT พร้อมการตอบสนองความเร็วให้ช่วงการควบคุมที่กว้างมาก ดังนั้นจึงเป็นไปตามข้อกำหนดสำหรับช่วงการควบคุมได้เป็นอย่างดี ในวงจรคาสเคด ช่วงจะถูกจำกัดด้วยกำลังของคอนเวอร์เตอร์ เช่น เมื่อช่วงเพิ่มขึ้น กำลังของคอนเวอร์เตอร์จะมากกว่ากำลังของมอเตอร์ ดังนั้นข้อกำหนดสำหรับช่วงการควบคุมจึงเป็นที่น่าพอใจ

ประสิทธิภาพของพาวเวอร์ไดรฟ์ค่อนข้างสูง ดังนั้นจึงตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพของไดรฟ์ได้เป็นอย่างดี

เป็นไปตามข้อกำหนดของตัวประกอบกำลังอย่างดีในทุกไดรฟ์

ตัวบ่งชี้น้ำหนักและขนาดของระบบขับเคลื่อนถูกกำหนดโดยตัวบ่งชี้น้ำหนักและขนาดของเครื่องยนต์และตัวแปลง ไดรฟ์ที่ทันสมัย FC - IM และ HC - DPT มีตัวบ่งชี้น้ำหนักและขนาดที่ดีมาก ดังนั้นจึงเป็นไปตามข้อกำหนดสำหรับตัวบ่งชี้น้ำหนักและขนาดของไดรฟ์เป็นอย่างดี และโครงร่างแบบเรียงซ้อนมีตัวบ่งชี้น้ำหนักและขนาดที่แย่กว่าเล็กน้อย ดังนั้นข้อกำหนดสำหรับน้ำหนัก และตรงตามตัวบ่งชี้ขนาดของไดรฟ์อย่างดี

ข้อกำหนดด้านต้นทุนในไดรฟ์ HC-DCT และวงจรคาสเคดนั้นได้รับการตอบสนองเป็นอย่างดี แต่ในไดรฟ์ IF-AM นั้นค่อนข้างแย่กว่าเนื่องจากข้อเท็จจริงที่ว่าต้นทุนของ FC-AM นั้นสูงกว่าต้นทุนของ HF เล็กน้อย -DCT และวงจรคาสเคด

มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสที่มีโรเตอร์แบบกรงกระรอกไม่มีชุดสับเปลี่ยนและหน้าสัมผัสแปรง ดังนั้นจึงเป็นไปตามข้อกำหนดด้านความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งานได้เป็นอย่างดี ในวงจรคาสเคด มอเตอร์ไม่มีชุดสับเปลี่ยน แต่มีหน้าสัมผัสแบบแปรง ดังนั้นจึงเป็นไปตามข้อกำหนดด้านความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งานได้เป็นอย่างดี มอเตอร์กระแสตรงมีส่วนประกอบของตัวสับเปลี่ยน ดังนั้นข้อกำหนดด้านความน่าเชื่อถือจึงไม่น่าพอใจ แต่ด้วยการดูแลที่เหมาะสมของตัวสับเปลี่ยน จะทำให้อายุการใช้งานเป็นไปตามข้อกำหนด

ไดรฟ์ IM ไม่ต้องการค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน ดังนั้นจึงเป็นไปตามข้อกำหนดด้านต้นทุนการดำเนินงานได้เป็นอย่างดี ในวงจรคาสเคด จำเป็นต้องมีการตรวจสอบหน้าสัมผัสของแปรงเป็นระยะ ดังนั้นจึงเป็นไปตามข้อกำหนดด้านต้นทุนการดำเนินงานเป็นอย่างดี ในไดรฟ์ UV-DPT จำเป็นต้องมีการตรวจสอบชุดสับเปลี่ยนบ่อยมากขึ้น รวมถึงการทำความสะอาดแปรงเป็นระยะ ดังนั้นจึงเป็นไปตามข้อกำหนดด้านค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานอย่างน่าพอใจ

ในไดรฟ์ UV-DPT ตรงตามข้อกำหนดด้านความแม่นยำในการควบคุมเป็นอย่างดี ในไดรฟ์ IF – IM เป็นไปตามข้อกำหนดด้านความแม่นยำในการควบคุมเป็นอย่างดี ในโครงการแบบเรียงซ้อนข้อกำหนดสำหรับความแม่นยำในการควบคุมได้รับการตอบสนองอย่างน่าพอใจ

การเลือกตัวเลือกที่ดีที่สุดขึ้นอยู่กับว่าคุณลักษณะของระบบมีความเท่าเทียมกันเช่นไร ความสำคัญของพวกเขาจะต้องได้รับการประเมิน เมื่อต้องการทำเช่นนี้ จะมีการแนะนำค่าสัมประสิทธิ์น้ำหนัก lam i ซึ่งสามารถกำหนดได้ดังนี้:

5 - ลักษณะที่ iระบบมีความเด็ดขาดเพื่อการพัฒนา

4 - - “- ใหญ่มาก แต่ไม่เด็ดขาด

li= 3 - -“- สำคัญ;

2 - - “- ขอแนะนำให้คำนึงถึง

1 - -“- ไม่จำเป็นสำหรับวัตถุประสงค์ของการพัฒนา

หน้าที่ของไดรฟ์ไฟฟ้าคือการดำเนินการ งานที่มีประโยชน์โดยมีการสูญเสียน้อยที่สุด ดังนั้นประสิทธิภาพของระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง

การใช้พลังงานรีแอกทีฟจากเครือข่ายเป็นไปตามมาตรฐาน (องค์กรต้องจ่ายค่าปรับหากเกินมาตรฐาน) ดังนั้นตัวประกอบกำลังจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง

เนื่องจากเครื่องยืดแผ่นเหล็กเป็นหน่วยปฏิบัติงานที่ต่อเนื่อง และการหยุดทำงานโดยไม่ได้ตั้งใจทำให้เกิดการสูญเสียอย่างมาก ดังนั้นความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งานจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง

ตามภารกิจ ไดรฟ์จะต้องมีช่วงการควบคุมที่ค่อนข้างเล็ก ดังนั้นตัวบ่งชี้คุณภาพนี้จึงไม่มีค่าที่ใหญ่และชัดเจนมากนัก และสามารถระบุได้ว่ามีความสำคัญ

ต้นทุนเป็นสิ่งสำคัญมาก อย่างไรก็ตาม อย่างที่คุณทราบ ต้นทุนมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับคุณภาพ ดังนั้นตัวบ่งชี้เช่นต้นทุนจึงมีความสำคัญมาก แต่ก็ไม่ได้มีความสำคัญอย่างยิ่ง

โดยปกติแล้วในสถานประกอบการด้านโลหะวิทยาจะมีสถานที่เพียงพอที่จะรองรับโรงสีได้ ดังนั้นตัวบ่งชี้น้ำหนักและขนาดของโรงสีจึงไม่มีความสำคัญและเด็ดขาดมากนัก อย่างไรก็ตาม เมื่อน้ำหนักของโรงสีเพิ่มขึ้น ต้นทุนก็เพิ่มขึ้น ดังนั้นตัวบ่งชี้นี้จึงสามารถแยกแยะได้ว่ามีความสำคัญ

แผนภูมิการประเมินผลแสดงในรูปที่ 7

รูปที่ 7 - แผนภาพการประเมิน (ตัวบ่งชี้คุณภาพ: 1 - ช่วงการควบคุม 2 - ประสิทธิภาพของไดรฟ์ไฟฟ้า 3 - ตัวประกอบกำลัง 4 - ตัวบ่งชี้น้ำหนักและขนาด 5 - ต้นทุนของไดรฟ์ไฟฟ้า 6 - ความน่าเชื่อถือของไดรฟ์ไฟฟ้า; 7 - อายุการใช้งาน 8 - ต้นทุนการดำเนินงาน 9 - ความแม่นยำในการควบคุม)


ทางเลือก ทางออกที่ดีที่สุดทำโดยการกำหนดผลรวมถ่วงน้ำหนัก ( ตัวเลือกที่ดีที่สุดมีปริมาณมาก) ตามสูตร คือ

ตัวบ่งชี้คุณภาพอยู่ที่ไหน

ค่าสัมประสิทธิ์น้ำหนัก

จำนวนถ่วงน้ำหนัก

มากำหนดจำนวนถ่วงน้ำหนักกัน:

ด้วยเหตุนี้ เราพบว่าชุดขับต่อไปนี้มีผลรวมถ่วงน้ำหนักสูงสุด: ตัวแปลงความถี่ - มอเตอร์อะซิงโครนัส

ดังนั้นไดรฟ์นี้จึงต้องคำนวณเพิ่มเติม


4. การคำนวณกำลังไฟฟ้า

4.1 การคำนวณพารามิเตอร์และการเลือกมอเตอร์

โหมดการทำงานของเครื่องยนต์ได้รับการออกแบบในระยะยาวโดยมีโหลดแปรผัน เนื่องจากไม่มีการหยุดชั่วคราวระหว่างการทำงานของเครื่องยนต์ และโหลดจะเปลี่ยนไปอย่างกะทันหัน (รูปที่ 5)

เนื่องจากไม่มีข้อมูลเริ่มต้นที่จำเป็นสำหรับการคำนวณกำลังเครื่องยนต์โดยใช้วิธีการสูญเสียโดยเฉลี่ยและกระแสที่เท่ากัน ดังนั้นเราจึงใช้วิธีที่แม่นยำน้อยกว่า - วิธีแรงบิดที่เท่ากัน โดยสมมติว่าการสูญเสียคงที่และความต้านทานของเครื่องยนต์ไม่เปลี่ยนแปลงระหว่างการทำงาน และ อีกทั้งแรงบิดที่พัฒนาโดยเครื่องยนต์เป็นสัดส่วนกับกระแส

ตามแผนภาพโหลดและลักษณะทางกลของเครื่องจักรที่ทำงาน แรงบิดที่เท่ากันคือ:

(21)

ที่ไหน - ค่าสัมประสิทธิ์การเสื่อมสภาพในการระบายความร้อนของเครื่องจักรเมื่อทำงานที่ความเร็ว

ปัจจัยการเสื่อมสภาพของความเย็นในระหว่างการหยุดชั่วคราว ขึ้นอยู่กับการระบายอากาศของเครื่องยนต์ (สำหรับเครื่องยนต์ที่ระบายอากาศได้เองแบบปิด = 0,45 -0,55)

ช่วงการปรับเมื่อทำงานด้วยความเร็ว

โหลดเพิ่มเติมที่สร้างขึ้นโดยแรงบิดแบบไดนามิกจะถูกนำมาพิจารณาโดยปัจจัยด้านความปลอดภัย

ลองคำนวณแรงบิดที่เท่ากันโดยไม่คำนึงถึงค่าสัมประสิทธิ์การเสื่อมสภาพในการระบายความร้อนของเครื่องเมื่อทำงานที่ความเร็วที่แตกต่างจากค่าที่กำหนดสำหรับโหมดการทำงานที่ จำกัด สองโหมดของไดรฟ์:

1) ขับเคลื่อนความยาวสูงสุดของแผ่นด้วยความเร็วต่ำสุด:

;

2) ขับเคลื่อนความยาวแผ่นขั้นต่ำด้วยความเร็วสูงสุด:

ให้เราใช้เวลาช่วงเวลาที่ใหญ่ที่สุดในสองกรณีที่ได้รับ:

.

ตามข้อกำหนดของโครงการ จำเป็นต้องมีการทำงานในช่วงความเร็ว ดังนั้น ความเร็วของเครื่องยนต์:

รอบต่อนาที;(22)

รอบต่อนาที;(23)

ขั้นต่ำ ความถี่การหมุนเครื่องยนต์ - n dv = 500 รอบต่อนาที น้อยกว่าที่ต้องการ ดังนั้นเราจะควบคุมการขับเคลื่อนในโซนที่ 1

ด้วยการใช้ไดรฟ์ความถี่แบบแปรผัน เราสามารถให้ความเร็วในการหมุนที่ต้องการได้

ประเมินกำลังเครื่องยนต์ที่ต้องการ:


เกณฑ์การเลือกเครื่องยนต์มีดังนี้:

ในการเลือกจะต้องเลือกเครื่องยนต์ด้วยเพื่อที่จะได้ใช้กำลังของเครื่องยนต์ได้อย่างเต็มที่ยิ่งขึ้น

อย่างไรก็ตาม อุตสาหกรรมผลิตเครื่องยนต์ (ซีรีส์ 4A มาตรฐาน) ที่มีกำลังมากกว่า 197.3 kW (200 kW) ที่ความเร็วสูงกว่า 1,000 rpm (104.6 rad/s) และสูงกว่าเท่านั้น และด้วยกำลังที่เพิ่มขึ้น ความเร็วพิกัดของเครื่องยนต์ก็จะเพิ่มขึ้น

นอกจากนี้ เมื่อความเร็วพิกัดของเครื่องยนต์เพิ่มขึ้น แรงบิดพิกัดจะลดลงตามสูตร

ซึ่งตามมาว่าเพื่อป้องกันไม่ให้เครื่องยนต์ร้อนเกินไประหว่างการทำงานจำเป็นต้องเพิ่มกำลังของเครื่องยนต์

ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเลือกมอเตอร์ที่มีกำลัง และ รอบต่อนาที อย่างไรก็ตามไม่มีเครื่องยนต์มาตรฐาน (ซีรีส์ 4A) ที่มีพารามิเตอร์ดังกล่าว

เนื่องจากไม่สามารถดำเนินการไดรฟ์ได้ พลังงานสูงด้วยเครื่องยนต์เดียว เราจะสร้างระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าที่ประกอบด้วยเครื่องจักรสองเครื่อง ไดรฟ์ไฟฟ้าที่เชื่อมต่อถึงกันในการติดตั้งกำลังสูงทำให้สามารถลดภาระของไดรฟ์แต่ละตัวได้และยังอำนวยความสะดวกในการส่งผ่านไปยังองค์ประกอบการทำงานและลดโมเมนต์ความเฉื่อยรวมของโรเตอร์ของเครื่องยนต์

ดังนั้นจากหนังสืออ้างอิงเราจึงเลือกเครื่องยนต์ (ซีรี่ส์ 4A) ที่มีพารามิเตอร์เหมือนกัน (ดังนั้นการคำนวณทั้งหมดเพิ่มเติมสำหรับเครื่องยนต์เดียว):

4А355M12У3(IP44),

R n = 110 kW – กำลังไฟพิกัด,

n = 500 รอบต่อนาที – ความเร็วซิงโครนัส

s n = 0.02 – สลิประบุ

ประสิทธิภาพที่กำหนด

- โมเมนต์ความเฉื่อยของโรเตอร์

ความหลากหลายของช่วงเวลาวิกฤติ

แรงบิดเริ่มต้นหลายหลาก

โอ้; pu.; pu.; pu.; พี.ยู. – พารามิเตอร์ของวงจรสมมูลในหน่วย p.u.

ความเร็วที่กำหนดของมอเตอร์คือ:

แรงบิดมอเตอร์ที่กำหนด:

(28)

เพื่อให้เครื่องยนต์ไม่ร้อนเกินไป จำเป็นต้องมีแรงบิดที่อนุญาตให้ทำความร้อนเครื่องยนต์ได้ (เท่ากับแรงบิด มอเตอร์จัดอันดับ) มากกว่าหรือเท่ากับโมเมนต์ที่เทียบเท่า:


(29)

ดังนั้นเครื่องยนต์ที่เลือกจึงได้รับความร้อน

เราตรวจสอบตัวเลือกมอเตอร์ที่ถูกต้องโดยพิจารณาจากความสามารถในการโอเวอร์โหลดและสภาวะการสตาร์ท

ไดรฟ์เริ่มต้นที่ไม่ได้ใช้งาน จากนั้น:

(30)

ตามความจุเกินพิกัด:

(31)

โดยที่ U = 0.9U n - เราคำนึงถึงการลดแรงดันไฟฟ้าที่อาจเกิดขึ้นได้ 10%

4.2 การคำนวณพารามิเตอร์และการเลือกตัวแปลงไฟ

จำเป็นต้องเลือกตัวแปลงความถี่ด้วย ลักษณะดังต่อไปนี้:

ประเภทตัวแปลง – AIN PWM;

กฎหมายควบคุม – P=const;

แหล่งจ่ายไฟ: ~ 3 380V 50Hz;

กำลังแปลง – P=75 กิโลวัตต์

เราเลือกตัวแปลง Omron 3G3FV A4750 CUE ไดนามิกสูงพร้อมการควบคุมเชิงลึกที่ยอดเยี่ยม แรงบิดเริ่มต้นสูงถึง 150% จาก 3 Hz มันมีโหมดควบคุมเวกเตอร์ความสามารถในการทำงานด้วย ช่วงเวลาเต็มในภูมิภาคความถี่เป็นศูนย์และปรับปรุงให้ดีขึ้น ลักษณะแบบไดนามิก: มีฟังก์ชั่นกำหนดพารามิเตอร์ของมอเตอร์ไฟฟ้าโดยอัตโนมัติ อินพุตดิจิตอล 7 ช่อง (ตั้งโปรแกรมได้ 6 ช่อง), อินพุตอะนาล็อก 3 ช่อง (ตั้งโปรแกรมได้ 1 ช่อง) (0-10V หรือ 4-20mA) เอาต์พุตแบบอะนาล็อก 2 ช่องสำหรับการตรวจสอบความถี่หรือกระแส เอาต์พุตรีเลย์ที่ตั้งโปรแกรมได้ 2 ช่อง (สูงสุด 1A) เอาต์พุตแยกออปโต 2 ช่อง RS232/RS485/422 ในตัว + PID + ประหยัดพลังงาน + ลักษณะประสาทเลือน + เครน

ตารางที่ 1 – ลักษณะเฉพาะของคอนเวอร์เตอร์

พารามิเตอร์

ความหมาย

กำลัง, กิโลวัตต์)

แรงดันไฟฟ้าขาเข้า (V)

ความถี่อินพุต (Hz)

ความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าที่อนุญาต

จาก -15% ถึง +10%

ช่วงความถี่ (เฮิร์ตซ์)

ความละเอียดความถี่เอาท์พุต (Hz)

ระบบควบคุม

โวลต์ความถี่ / เวกเตอร์พร้อมข้อเสนอแนะ

ความถี่พาหะ (kHz)

ความสามารถในการสื่อสาร

โมดบัส; Compo Bus/D (เน็ตอุปกรณ์); Profibus DP ซิสแมคบัส; อินเตอร์บัส

เอาต์พุตอะนาล็อก (0-10V)

จำนวนความเร็วคงที่

การอ้างอิงความเร็วแบบอะนาล็อก

เวลาเร่งความเร็ว/ลดความเร็ว

ตั้งแต่ 0.01 ถึง 6,000 วินาที

ระดับการป้องกัน

ตัวแปลงความถี่ให้การป้องกันที่สมบูรณ์ของตัวแปลงและมอเตอร์จากกระแสเกิน ความร้อนสูงเกิน การรั่วของกราวด์ และการสูญเสียเฟส


5. การคำนวณลักษณะทางกลและระบบเครื่องกลไฟฟ้าแบบคงที่ของมอเตอร์และไดรฟ์

ลักษณะทางกลคำนวณโดยใช้สูตร:

(32)

แรงดันเฟสบนสเตเตอร์อยู่ที่ไหน

ความต้านทานแบบแอคทีฟของเฟสสเตเตอร์, โอห์ม;

ความต้านทานแบบแอคทีฟของเฟสโรเตอร์ลดลงเหลือวงจรสเตเตอร์, โอห์ม;

รีแอคแทนซ์อุปนัยเฟสสเตเตอร์, โอห์ม;

รีแอคแตนซ์แบบเหนี่ยวนำของเฟสโรเตอร์ลดลงเหลือวงจรสเตเตอร์, โอห์ม;

ส – สลิป;

ความเร็วรอบเดินเบาในอุดมคติ (สนามแม่เหล็ก)

เราจะคำนวณความต้านทานเฟสสเตเตอร์และความต้านทานเฟสโรเตอร์ที่ลดลงโดยใช้ข้อมูลอ้างอิง

ค่าความต้านทานพื้นฐาน:

(33)

โดยที่ค่าพื้นฐานของแรงดันและกระแสเราใช้ค่าเล็กน้อยของแรงดันเฟสและกระแสสเตเตอร์:


เรามาสร้างคุณลักษณะเชิงกลตามธรรมชาติตามสูตร (41) โดยใช้แพ็คเกจทางคณิตศาสตร์ของ Mathcad โดยคำนึงถึงสิ่งนั้น ด้วยการแทนที่ วางแผนโมเมนต์ M ตามแกน x และความเร็วรอบเครื่องยนต์ตามแกน y

ลักษณะทางกลตามธรรมชาติของเครื่องยนต์แสดงในรูปที่ 8

รูปที่ 8 - ลักษณะทางกลตามธรรมชาติของเครื่องยนต์

มาคำนวณลักษณะทางไฟฟ้าเครื่องกลของเครื่องยนต์กัน

เนื่องจากค่ากระแสพื้นฐาน เราใช้ค่าพิกัดของกระแสโรเตอร์ที่ลดลงเป็นวงจรสเตเตอร์

การพึ่งพาของกระแสโรเตอร์ที่ลดลงบนสลิปถูกกำหนดโดยสูตร:

(36)

การพึ่งพากระแสสเตเตอร์บนสลิปถูกกำหนดโดยสูตร:

(37)

กระแสโรเตอร์สัมพัทธ์อยู่ที่ไหน

ค่าสูงสุดของกระแสโรเตอร์สัมพัทธ์

กระแสแม่เหล็กสัมพัทธ์

จัดอันดับปัจจุบันสเตเตอร์

ค่าสูงสุดของกระแสโรเตอร์สัมพัทธ์:

(38)

สลิปวิกฤติอยู่ที่ไหน


.(39)

กระแสแม่เหล็กสัมพัทธ์:

(40)

กระแสโรเตอร์สัมพัทธ์:

(41)

เรามาสร้างคุณลักษณะทางกลไฟฟ้าตามธรรมชาติของกระแสโรเตอร์และคุณลักษณะทางกลไฟฟ้าของกระแสสเตเตอร์โดยใช้แพ็คเกจทางคณิตศาสตร์ Mathcad การแทนที่ การวางแผนกระแส I ตามแกน x และความเร็วของมอเตอร์ตามแกน y

EMC ตามธรรมชาติของเครื่องยนต์แสดงในรูปที่ 9

รูปที่ 9 - ลักษณะทางไฟฟ้าเชิงกลตามธรรมชาติของเครื่องยนต์


เนื่องจากตัวควบคุม PI ใช้ในการควบคุมความเร็ว (จะแสดงด้านล่าง) ซึ่งทำให้เกิดข้อผิดพลาดคงที่เป็นศูนย์ ดังนั้นคุณลักษณะทางกลของไดรฟ์จึงเข้มงวดอย่างยิ่ง

รูปที่ 10 - ลักษณะทางกลของไดรฟ์


6. การคำนวณกระบวนการชั่วคราวในไดรฟ์ไฟฟ้าระหว่างรอบการทำงาน

เพื่อให้ได้ฟังก์ชันการถ่ายโอนของหน่วยงานกำกับดูแลที่ง่ายขึ้น จำเป็นต้องย้ายจากรูปแบบการออกแบบสองมวลไปเป็นโครงร่างการออกแบบมวลเดียว

เหตุผลในการเปลี่ยนไปใช้โครงร่างการออกแบบแบบมวลเดียว:

ใช้เฉพาะความคิดเห็นเท่านั้น ตัวแปรมอเตอร์;

ความถี่ธรรมชาติ:

เงื่อนไขการเปลี่ยนผ่าน: .

ดังที่แสดงด้านล่าง T ของไดรฟ์คือ 0.0258 ดังนั้น - จากนั้นเงื่อนไขการเปลี่ยนแปลงจะเป็นไปตาม () ดังนั้นเราจึงสามารถย้ายไปยังรูปแบบการคำนวณแบบมวลเดียวได้

โมเมนต์ความเฉื่อยรวมของโครงการออกแบบมวลเดียวจะเท่ากับ:

รูปแบบการออกแบบมวลเดียวแสดงในรูปที่ 11

รูปที่ 11 - รูปแบบการออกแบบมวลเดียว


เมื่อควบคุม การขึ้นต่อกันของแรงบิดในการทำความร้อนที่อนุญาตของมอเตอร์กับความเร็วจะต้องทำซ้ำการขึ้นต่อกันของแรงบิดคงที่กับความเร็ว

ในการควบคุมระบบขับเคลื่อน เราจะใช้ระบบควบคุมอัตโนมัติแบบสองวงจรพร้อมการควบคุมโวลต์/ความถี่พร้อมการแก้ไขข้อต่อตามลำดับ โดยมีลูปควบคุมแรงบิดภายในและลูปควบคุมความเร็วภายนอก

ด้วยการควบคุมแรงดันไฟฟ้า/ความถี่ ช่องควบคุม 2 ช่องจะถูกจัดระเบียบ: ช่องควบคุมความถี่ของแหล่งจ่ายไฟ และช่องควบคุมแรงดันไฟฟ้า การรักษาความเร็วให้คงที่ทำได้โดยการควบคุมแรงดันไฟฟ้าตามฟังก์ชันของความถี่และเป็นฟังก์ชันของโหลด

พิจารณาช่องควบคุมความถี่

โดยการขยายสมการของคุณลักษณะเชิงกลแบบไดนามิกเป็นอนุกรมและทำให้สมการผลลัพธ์เชิงเส้นตรงบริเวณจุด M=0, s=0 เราจะได้แบบจำลองเชิงเส้นตรง มอเตอร์แบบอะซิงโครนัส, ยุติธรรมสำหรับ

เนื่องจากการวัดแรงบิดของมอเตอร์ในระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสเป็นเรื่องยาก แทนที่จะควบคุมแรงบิดด้วยความเบี่ยงเบน จะใช้การควบคุมโดยการรบกวนแทน เพราะ เนื่องจากอิทธิพลที่น่ารำคาญสำหรับวงควบคุมแรงบิดคือความเร็ว เราจะแนะนำการป้อนกลับเชิงบวกในด้านความเร็ว พร้อมค่าสัมประสิทธิ์การส่งผ่าน

เราจะควบคุมความเร็วของเครื่องยนต์ตามค่าเบี่ยงเบนและแนะนำการตอบรับความเร็วติดลบ

โครงร่างโครงสร้างช่องควบคุมความถี่แสดงในรูปที่ 12


รูปที่ 12 - บล็อกไดอะแกรมของช่องควบคุมความถี่

ลองพิจารณาวงควบคุมแรงบิด

สำหรับโหมดคงที่:

จะรับประกันข้อผิดพลาดเป็นศูนย์หาก:

.(44)

ค่าแรงบิดมอเตอร์สูงสุด:

ด้วยการควบคุมโวลต์/ความถี่ด้วย:

(46)(47)

ค่าคงที่เวลาแม่เหล็กไฟฟ้า:

(48)


ความแข็งแกร่งทางกล:

(49)

ค่าสัมประสิทธิ์การส่งความถี่ของคอนเวอร์เตอร์ถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของสัญญาณสูงสุดที่เอาต์พุตของคอนเวอร์เตอร์ต่อสัญญาณสูงสุดที่เอาต์พุตของตัวควบคุมแรงบิด:

.(50)

ค่าสูงสุดของแรงบิดจำกัดเท่ากับช่วงเวลาวิกฤติของลักษณะตามธรรมชาติของเครื่องยนต์:

จากสมการ (45) เราพบ Krm:

ตัวควบคุมแรงบิดจะแสดงเป็นตัวควบคุม P

ค่าจำกัดได้รับ ข้อเสนอแนะให้การควบคุมแรงบิดโดยไม่มีข้อผิดพลาดเป็นศูนย์:

(53)

ในการคำนวณวงรอบความเร็ว ลองจินตนาการถึงวงแรงบิดเป็นลิงค์:


กำหนดแล้ว เราได้รับฟังก์ชันถ่ายโอนของลูปควบคุมแรงบิดที่ปรับให้เหมาะสม:

(55)

แผนภาพบล็อกของลูปควบคุมความเร็วแสดงในรูปที่ 13

รูปที่ 13 – บล็อกไดอะแกรมของลูปควบคุมความเร็ว

อัตราขยายของเซ็นเซอร์ตอบรับเชิงลบความเร็วคำนวณเป็นอัตราส่วน ความเร็วสูงสุดถึงแรงดันอ้างอิงที่สอดคล้องกัน:

(56)

ค่าคงที่เวลาที่ไม่มีการชดเชยเล็กน้อยของลูปควบคุมความเร็วคือแม่เหล็กไฟฟ้า ค่าคงที่ของมอเตอร์, เช่น. พวกเรายอมรับ .

ค่าคงที่เวลาชดเชยขนาดใหญ่ของลูปควบคุมความเร็วคือค่าคงที่ทางกลของมอเตอร์

เพื่อให้เกิดข้อผิดพลาดเป็นศูนย์ในสถิตศาสตร์และบังคับกระบวนการชั่วคราวในไดนามิก ตัวควบคุมความเร็วจะต้องเป็นตัวควบคุม PI

มาตั้งค่าตัวควบคุมความเร็วให้เหมาะสมที่สุดแบบสมมาตร

ฟังก์ชั่นการถ่ายโอนที่ต้องการของวงความเร็วที่ปรับให้เหมาะสมที่สุดแบบสมมาตร:

.(57)

ฟังก์ชั่นการถ่ายโอนของวัตถุที่ได้รับการควบคุม:

(58)

เมื่อแบ่งฟังก์ชันการถ่ายโอนที่ต้องการของลูปความเร็วด้วยฟังก์ชันการถ่ายโอนของวัตถุควบคุม เราจะได้ฟังก์ชันการถ่ายโอนของตัวควบคุมความเร็ว:

;

.

ในการลบการโอเวอร์ชูตออก ตามคำแนะนำ จำเป็นต้องติดตั้งตัวกรองที่มีค่าคงที่เวลาและฟังก์ชันถ่ายโอนต่อไปนี้ที่อินพุตของลูปความเร็ว:

(61)

การคำนวณกระบวนการชั่วคราวดำเนินการในแพ็คเกจ Matlab

ในแบบจำลองเราจะใช้แผนการออกแบบไดรฟ์แบบอนุรักษ์นิยมแบบมวลเดียว

รุ่นไดรฟ์แสดงในรูปที่ 14

รูปที่ 14 – รุ่นขับเคลื่อน

กราฟของกระบวนการชั่วคราว - แรงบิดของมอเตอร์แม่เหล็กไฟฟ้าและความเร็วของมวลแรกลดลงถึงเพลามอเตอร์ - แสดงในรูปที่ 15, 16


รูปที่ 15 – กราฟของกระบวนการชั่วคราวของความเร็วของมวลแรก

รูปที่ 16 - กราฟของกระบวนการชั่วคราวของแรงบิดแม่เหล็กไฟฟ้า

จากผลการจำลองพบว่าความเร็วเกินกำหนดคือ:


7. ตรวจสอบการคำนวณกำลังที่ถูกต้องและการเลือกเครื่องยนต์ขั้นสุดท้าย

เราจะตรวจสอบความถูกต้องของการคำนวณกำลังโดยใช้วิธีการสูญเสียเฉลี่ย

การสูญเสียเล็กน้อยทั้งหมดในมอเตอร์คือ:

การสูญเสียเล็กน้อยของตัวแปรในมอเตอร์มีค่าเท่ากับ:

จากนั้นการสูญเสียถาวรจะเท่ากับ:

ความสูญเสียโดยเฉลี่ยต่อรอบการทำงานเท่ากับ:

(65)

การสูญเสียอยู่ที่ไหน ช่วงเวลาที่ฉันเวลา,

ค่าสัมประสิทธิ์การย่อยสลายความเย็นเมื่อทำงานที่ความเร็ว

T c =6.9 วินาที – รอบเวลา

การสูญเสีย ณ ช่วงเวลาที่ i สามารถกำหนดได้จากนิพจน์ต่อไปนี้:

,(66)

ที่ไหน ,

ระดับภาระของเครื่องยนต์

.(66’)

การแทนที่ (66') ลงใน (65) เราจะได้:

(67)

การใช้นิพจน์ (67) เราจะค้นหาความสูญเสียโดยเฉลี่ยต่อรอบการทำงาน

ในการค้นหาความสูญเสียโดยเฉลี่ยโดยใช้สูตร (67) เราใช้แบบจำลองไดรฟ์

ก่อนอื่นเรายกกำลังสองสักครู่ มอเตอร์แม่เหล็กไฟฟ้า- จากนั้นเราหารค่าผลลัพธ์ด้วยกำลังสองของแรงบิดเล็กน้อยแล้วบวก จากนั้นเราจะรวมค่าที่ได้รับและคูณด้วย เราได้ค่าของการสูญเสียเฉลี่ยต่อรอบการทำงาน

แบบจำลองสำหรับการค้นหาความสูญเสียเฉลี่ยต่อรอบการทำงานแสดงไว้ในรูปที่ 17


รูปที่ 17 - แบบจำลองสำหรับค้นหาความสูญเสียเฉลี่ยต่อรอบการทำงาน

จากผลการจำลองพบว่าความสูญเสียเฉลี่ยต่อรอบการทำงานเท่ากับ

.

ดังนั้นปัจจัยโหลดของเครื่องยนต์คือ:

(68)

ดังนั้นเครื่องยนต์จึงโหลด 80% (70%<80%<100%), следовательно, оставляем выбранный двигатель.

กลไกการยก (HLM) ได้รับการออกแบบมาเพื่อบรรทุกอุปกรณ์และวัตถุดิบจากท่าเรือไปยังช่องเก็บและในทางกลับกัน แบ่งออกเป็นสินค้า อวนลาก เรือ และกว้านอื่น ๆ รวมถึงกลไกของเครน ปั้นจั่นของเรือเป็นกลไกแบบครบวงจร และไม่เหมือนกับกว้านตรงที่ไม่ต้องใช้อุปกรณ์เพิ่มเติม

เครนขนส่งสินค้ามีกลไกสามประการ: กลไกการยกน้ำหนัก กลไกการต่อบูม และกลไกการแกว่ง เครนท้ายเรือมีสองกลไก: กลไกการยกและกลไกการเคลื่อนย้าย เครนขนส่งสินค้ามีประสิทธิภาพและคล่องตัวมากกว่า ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมผู้ขนส่งสินค้าเทกองและห้องเย็นส่วนใหญ่จึงติดตั้งเครน

ในทางกลไก เครนและรอกสามารถมีกระปุกเกียร์แบบหนอนหรือแบบขดลวดได้ กระปุกเกียร์ตัวหนอนมีประสิทธิภาพต่ำกว่ากระปุกเกียร์ทรงกระบอก

ลองพิจารณาตัวอย่างการคำนวณและตรวจสอบการเลือกไดรฟ์ไฟฟ้าของกลไกการยก:

มวลสินค้า - =2500 กิโลกรัม;

ความเร็วในการขึ้น – =50;

ลดความเร็ว – =25;

ความสูงในการยก – =25;

เส้นผ่านศูนย์กลางของดรัม – =0.42;

อัตราทดเกียร์ – =36;

ประสิทธิภาพ กลไก – =0.85;

เวลาหยุดชั่วคราวระหว่าง – = 110 วินาที;

แรงดันไฟหลัก – ;

ความยาวสายเคเบิล – =60

การเลือกเครื่องยนต์เบื้องต้น

โมเมนต์บนเพลามอเตอร์ไฟฟ้าเมื่อยกโหลดพิกัด

โมเมนต์บนเพลามอเตอร์ไฟฟ้าเมื่อลดโหลดพิกัดในโหมดปลดเบรก

ความเร็วของมอเตอร์ไฟฟ้า (บนขดลวดความเร็วสูง) จำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่ามีความเร็วที่กำหนดในการยกโหลดที่กำหนด

หรือความเร็วในการหมุน

ความเร็วมอเตอร์ที่จำเป็นในการลดภาระ

หรือความเร็วในการหมุน

กำลังของมอเตอร์ไฟฟ้าเมื่อยกโหลดพิกัดบนขดลวดความเร็วสูง

กำลังมอเตอร์ไฟฟ้าเมื่อลดภาระในการพันด้วยความเร็วปานกลาง

ในฐานะมอเตอร์ไฟฟ้า เราเลือกมอเตอร์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสสามความเร็วทางทะเลสำหรับกลไกการจอดสมอของซีรีส์ MAP 622-4/8/16 OM1 พร้อมพารามิเตอร์สำหรับการทำงานที่ความเร็วสองระดับ

จำนวนเสา
พลัง
ความถี่ในการหมุน
ความเร็วเชิงมุม 151,24 72,2
จัดอันดับปัจจุบัน
เริ่มปัจจุบัน
แรงบิดสูงสุด
แรงบิดสตาร์ท
ตัวประกอบกำลัง 0,86 0,68
โมเมนต์ความเฉื่อย ไม่มีเบรก 1,375
พร้อมเบรก 1,625
แรงดันไฟฟ้า

กำหนดพิกัดแรงบิดของมอเตอร์บนขดลวดความเร็วสูง

เรากำหนดแรงบิดสูงสุดของมอเตอร์บนขดลวดความเร็วต่ำ:



ดังนั้นการทำงานด้วยและเครื่องยนต์ไม่โอเวอร์โหลด

ลักษณะทางกลของมอเตอร์ไฟฟ้าขึ้นอยู่กับประเด็นต่อไปนี้:

ก) สำหรับการพันด้วยความเร็วสูง:

· จุดไม่มีโหลดที่เหมาะสำหรับการพันด้วยความเร็วสูง

ความถี่เครือข่ายอยู่ที่ไหน คือจำนวนคู่ขั้ว

· จุดของโหมดระบุ;

· จุดเริ่มต้น - แรงบิดสตาร์ทหลายหลาก

จุดลักษณะของโหมดสำหรับการพันด้วยความเร็วสูง:

จุดไม่ได้ใช้งาน

คะแนนที่ได้รับ

คะแนนสะสม

จุดเริ่ม

จุดกึ่งกลาง1

จุดกึ่งกลาง2

b) สำหรับการพันด้วยความเร็วต่ำ:

· จุดไม่มีโหลดที่เหมาะสำหรับการพันขดลวดความเร็วต่ำ:

· จุดของโหมดระบุ;

· จุดที่สอดคล้องกับช่วงเวลาวิกฤติ

ผลคูณของช่วงเวลาสูงสุดอยู่ที่ไหน และสลิปวิกฤตถูกกำหนดโดยนิพจน์:

· จุดเริ่ม,

แรงบิดสตาร์ทหลายหลากอยู่ที่ไหน

คะแนนเพิ่มเติมถูกกำหนดโดยใช้สูตร Kloss:

จุดกึ่งกลางเมื่อเลื่อนเท่ากับและ

จุดลักษณะของโหมดสำหรับการพันด้วยความเร็วต่ำ:

จุดไม่ได้ใช้งาน

คะแนนที่ได้รับ

คะแนนสะสม

จุดเริ่ม

จุดกึ่งกลาง1

จุดกึ่งกลาง2

รูปภาพแสดงลักษณะทางกลของ IM รูปที่ 7.1

การสร้างแผนภาพโหลด

1) เมื่อยกโหลดที่กำหนด โมเมนต์ความเฉื่อยของไดรฟ์ไฟฟ้าที่ลดลงไปที่เพลามอเตอร์จะถูกกำหนด:

ที่ไหน - เราละเว้นเพราะความเล็ก

แล้วสำหรับมอเตอร์ที่ไม่มีเบรก

2) เวลาเร่งความเร็วของเครื่องยนต์เมื่อยกของหนัก

3) แรงบิดเบรกโดยประมาณ

4) เวลาเบรกเมื่อยกของและดับเครื่องยนต์



โดยที่ คือปัจจัยด้านความปลอดภัยของเบรก

5) เวลาสตาร์ทเครื่องยนต์เพื่อลดภาระ

6) เวลาเบรกเมื่อลดโหลด

7) ระยะทางที่เดินทางระหว่างการเร่งความเร็วและการชะลอตัวของเครื่องยนต์ระหว่างการขึ้น:

8) ระยะทางที่เดินทางระหว่างการเร่งความเร็วและลดความเร็วของเครื่องยนต์ระหว่างการลง:

9) ความเร็วคงที่ในการยกของ โดยคำนึงถึงเครื่องยนต์ที่เลือกและเวลาในการยก:

10) ความเร็วคงที่ในการลดภาระโดยคำนึงถึงเครื่องยนต์ที่เลือกและเวลาลง:

11) จากการคำนวณ เราสร้างไดอะแกรมโหลด ความเร็ว และกระแส (รูปที่ 7.2)

รูปที่ 7.2a โหลดไดอะแกรม

ที,ค

รูปที่ 7.2b. แผนภูมิความเร็ว

ที,ค

รูปที่ 7.2ค แผนภาพปัจจุบัน

รอบเวลา

กำลังของมอเตอร์ไฟฟ้าสอดคล้องกับการสตาร์ท การเบรก และสภาวะคงที่ อย่างไรก็ตาม ในขั้นตอนเหล่านี้ จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่ามอเตอร์ไฟฟ้าไม่ร้อนเกินไปโดยการประมาณค่ากระแสไฟฟ้าที่เทียบเท่า (rms) ในวงจร

กระแสโหลดเทียบเท่า (ความร้อน) ของมอเตอร์ไฟฟ้าถูกกำหนดโดยใช้:

ช่วงเวลาของรอบอยู่ที่ไหน

เราสามารถสรุปได้ว่าในแต่ละขั้นตอนของวงจร กระแสไฟฟ้าของมอเตอร์จะคงที่

ในระหว่างการเร่งความเร็ว เครื่องยนต์จะทำงานในโหมดสตาร์ทด้วยเหตุนี้

เมื่อยกโหลดด้วยความเร็วคงที่บนขดลวดความเร็วสูง มอเตอร์ไฟฟ้าจะทำงานในโหมดที่ใกล้เคียงกับค่าที่กำหนด

เมื่อลดภาระลง มอเตอร์ไฟฟ้าจะทำงานในโหมดเบรก ในระหว่างการเร่งความเร็ว เครื่องยนต์จะทำงานในโหมดสตาร์ทโดยใช้การหมุนรอบความเร็วต่ำ

เมื่อลดภาระลงที่ความเร็วคงที่บนขดลวดความเร็วต่ำ มอเตอร์ไฟฟ้าจะทำงานในโหมดใกล้กับค่าที่กำหนด

จากนั้นกระแสมอเตอร์ที่เท่ากัน

เครื่องยนต์ตรงเวลาตามจริง

หรือพีวี=34%

ค่าที่อนุญาตของกระแสมอเตอร์ที่เท่ากันจะถูกกำหนดโดยความสัมพันธ์

ดังนั้น กระแสไฟในโหมดการทำงานที่เทียบเท่า (50.2A) จึงน้อยกว่ากระแสที่อนุญาต (70.3A) โดยมีระยะเวลาจริงในการเปิด PV = 34% ซึ่งพิสูจน์ความเป็นไปได้ของการใช้ (ตามเงื่อนไขอุณหภูมิ) มอเตอร์ที่เลือก

การเลือกสายเคเบิลจากแผงจำหน่าย

ไปยังมอเตอร์ไฟฟ้า

เมื่อเลือกสายไฟจะขึ้นอยู่กับการคำนวณกระแสไฟฟ้าที่เท่ากัน ประเภทการติดตั้ง อุณหภูมิแวดล้อม ฯลฯ

ค่าของกระแสไฟของสายเคเบิลที่คำนวณได้ถูกกำหนดโดยสูตร

โดยที่กระแสเทียบเท่าที่กำหนดไว้ในข้อ 7 - ค่าสัมประสิทธิ์โดยคำนึงถึงการลดภาระที่อนุญาตของสายเคเบิลที่อยู่ในมัด สำหรับคานแถวเดียว - , - สัมประสิทธิ์โดยคำนึงถึงจำนวนชั่วโมงการทำงานต่อวัน ถึง 2=1.41 กำหนดเป็น

ในระบบสามเฟสการคำนวณการสูญเสียแรงดันไฟฟ้าจะถูกกำหนดดังนี้

ค่ากำลังของเครื่องยนต์ที่เลือกอยู่ที่ไหน

ด้านล่างนี้เป็นค่าความต้านทานแบบแอคทีฟและรีแอกทีฟของแกนสายเคเบิลหนึ่งแกนที่อุณหภูมิ 65 o C และความถี่เครือข่าย 50 Hz สำหรับสายเคเบิลยาว 1,000 เมตร

ตารางที่ 3

โดยปกติแล้วแรงดันไฟฟ้าที่สูญเสียจะแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ของแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด

การสูญเสียที่อนุญาตสำหรับเครือข่ายแสงสว่างคือ 5% ผู้ใช้เครือข่ายคือ 7% ไม่เกินบรรทัดฐาน

การเลือกอุปกรณ์สวิตชิ่ง

เซอร์กิตเบรกเกอร์ (อัตโนมัติ) ได้รับการออกแบบมาเพื่อเปิดวงจรไฟฟ้าโดยอัตโนมัติในกรณีฉุกเฉิน รวมถึงการเปิดและปิดวงจรไฟฟ้าไม่บ่อยนักภายใต้สภาวะการทำงานปกติ

เครื่องจักรมีการติดตั้งตัวปลดล็อคที่ควบคุมค่าของพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้อง (ในกรณีนี้คือกระแส)

หากต้องการเปิดและปิดระบบขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า เราเลือกสวิตช์อัตโนมัติ A3114P พร้อมการคลายสูงสุดรวมสำหรับกระแสไฟพิกัด 100A

การควบคุมโหมดขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า

การควบคุมความเร็วในไดรฟ์ไฟฟ้ากระแสสลับนั้นดำเนินการผ่านการใช้อะซิงโครนัสหลายความเร็ว

มอเตอร์ไฟฟ้าและตัวควบคุม (ดูรูปที่ 7.3)

สเตเตอร์ของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสมีขดลวดสองกลุ่ม C2 และ C3 ซึ่งทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในลักษณะทางกลของมอเตอร์ไฟฟ้าด้วยความเร็วในการหมุนแบบซิงโครนัส ขดลวดเชื่อมต่อผ่านเบรกเกอร์ AB ทั่วไปและหน้าสัมผัสของตัวควบคุมลูกเบี้ยว 1-HP ตามตารางที่ 4

วงจรเดียวกันนี้รวมถึงรีเลย์ป้องกันความร้อนเกินพิกัด RT1, RT2 และ RG เมื่อกระแสเกินค่าการตั้งค่ารีเลย์ จะทำงานและตัดวงจรของคอนแทคเตอร์ป้องกันโหลด KG1 และ KG2

วงจรควบคุมได้รับพลังงานจากหม้อแปลง Tr และวงจรเรียงกระแส Vp ในสถานการณ์ฉุกเฉินที่ไม่อนุญาตให้มอเตอร์ไฟฟ้าหยุดทำงานแม้จะมีโหลดเกินก็ตาม ปุ่ม K จะเลี่ยงการป้องกันความร้อน เมื่อปิดเบรกเกอร์วงจรอัตโนมัติ โรเตอร์ของมอเตอร์จะถูกยับยั้งโดยดิสก์เบรก T ซึ่งจะถูกปล่อยโดย แม่เหล็กไฟฟ้า TM เมื่อเปิดเบรกเกอร์

การทำงานของไดรฟ์ไฟฟ้าในทิศทางของการเลือก (การยกโหลด) และการเคลื่อนย้าย (การลดภาระ) จะถูกกำหนดโดยทิศทางการหมุนของสนามแม่เหล็กเท่านั้น การย้อนกลับทำได้โดยการติดต่อ IV และ VI เมื่อตำแหน่งที่จับอยู่ในตำแหน่ง "เลือก" หน้าสัมผัส II, III, V จะถูกปิด (ดูตาราง) และในตำแหน่ง "กัด" - II, IV, VI

เมื่อสตาร์ทเครื่องยนต์ คอยล์ TM จะปล่อยดิสก์เบรก ในตำแหน่งแรกของที่จับตัวควบคุมลูกเบี้ยวการคดเคี้ยว C3 จะได้รับพลังงานเพราะว่า หน้าสัมผัสของคอนแทคเตอร์โหลด KG1 บายพาสเฟสของขดลวด C2 เครื่องยนต์จะเร่งความเร็วตามคุณลักษณะ I จนถึงความถี่ของสเตจแรก ที่จับถูกย้ายไปยังตำแหน่งที่สอง เปิดหน้าสัมผัส KG1 และปิดหน้าสัมผัส KG2 และฉัน โดยข้ามการม้วน C3 และเปิดการม้วน C2 ด้วยเครื่องหมายดอกจัน เครื่องยนต์จะเปลี่ยนเป็นคุณลักษณะ 2 และเร่งความเร็วไปที่ความถี่ของสเตจที่สอง แต่ถ้าโหลดบนเครื่องยนต์เพิ่มขึ้นเกินขีด จำกัด ที่อนุญาตโหลดรีเลย์ RG จะถูกเปิดใช้งานและเปิดวงจรของคอยล์ KG1 และ KG2 วงจรจะทำให้แน่ใจว่าเครื่องยนต์สวิตช์ไปที่คุณลักษณะ 1 เพราะ การไขลาน C2 จะถูกปิด และ C3 จะถูกเปิด

ตารางที่ 4

รายชื่อผู้ติดต่อ พิษ เลือก
เอ็กซ์ เอ็กซ์
เอ็กซ์ เอ็กซ์ เอ็กซ์ เอ็กซ์
เอ็กซ์ เอ็กซ์
เอ็กซ์ เอ็กซ์
เอ็กซ์ เอ็กซ์
เอ็กซ์ เอ็กซ์

รูปที่ 7.3 แผนผังของกลไกการยก

ส่งผลงานดีๆ ของคุณในฐานความรู้ได้ง่ายๆ ใช้แบบฟอร์มด้านล่าง

นักศึกษา นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา นักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์ ที่ใช้ฐานความรู้ในการศึกษาและการทำงาน จะรู้สึกขอบคุณเป็นอย่างยิ่ง

โพสต์เมื่อ http://www.allbest.ru/

ข้อมูลเบื้องต้น

U n =220 V - แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด

2 p=4 - มอเตอร์สี่ขั้ว

R n =55 kW - กำลังไฟพิกัด

n n = 550 rpm - ความเร็วพิกัด

ผม n =282 A - กระแสกระดองจัดอันดับ

r i +r dp =0.0356 Ohm - ความต้านทานของขดลวดกระดองและเสาเพิ่มเติม

ยังไม่มีข้อความ=234 - จำนวนตัวนำกระดองที่ใช้งานอยู่

2a=2 - จำนวนกิ่งก้านของกระดองคู่ขนาน

F n =47.5 mWb - ฟลักซ์แม่เหล็กเล็กน้อยของขั้ว

k = pN/2a=2*234/2=234 - ปัจจัยการออกแบบมอเตอร์

kFn=E/sch=(Un.-In.(Rya.+ Rd.p.))/sch=3.65 (Wb.)

sch n =2рn n/60=57.57 (rad./s.)

sch(ฉัน)

ยู=0, ผม=6179.78 (อ.)

I=0, w=60.27 (rad./s.)

sch()

คุณ(M)=Un - M(Rya.+ Rd.p.)/(kFn)

w=0, M=22 (กิโลนิวตัน/เมตร)

M=0, w=60.27 (rad./s.)

2. กำหนดจำนวนความต้านทานเพิ่มเติมที่ต้องนำเข้าสู่วงจรกระดองเพื่อลดความเร็ว ตร.ม. = 0.4 ตร.ว nที่พิกัดกระแสกระดองมอเตอร์ฉัน= ฉัน n- สร้างคุณลักษณะทางเครื่องกลไฟฟ้าที่เครื่องยนต์จะทำงานที่ความเร็วลดลง

แผนภาพแสดงการควบคุมรีโอสแตติกของมอเตอร์กระตุ้นอิสระ:

n = 0.4 n = 23.03 (rad/s)

u=(Un. - ใน(Rya.+ Rd.p.+Rd))/ kFn

kFn* u = อู - ใน(รยา.+ ถ.ป.+ถ.)

ใน(Rya.+ Rd.p.+Rd)= Un - kFn* sch

Rd=(Un - kFn*sch)/ In - (Rya.+Rd.p)=(220-84.06)/282-0.0356=0.4465 (Ohm) - ความต้านทานเพิ่มเติม

การสร้างคุณลักษณะทางเครื่องกลไฟฟ้า - sch(ฉัน)

คุณ(I)=(Un. - I(Rya.+ Rd.p.+Rd))/ kFn

คุณ=0, ผม=456.43 (A)

I=0, w=60.27 (rad./s.)

มอเตอร์กระดองเบรกระบบเครื่องกลไฟฟ้า

3. กำหนดความต้านทานการเบรกเพิ่มเติมที่จำกัดกระแสกระดองไว้ที่สองเท่าของค่าพิกัด ฉัน=2 ฉันn เมื่อเปลี่ยนจากโหมดปกติไปเป็นโหมดตัวสร้าง:

ก) การตอบโต้การเบรก

จากสูตร: u(I)=(E - I R)/ kФн เราพบ Rtot:

Rtot = (n n. (kF) n. - (-Un.))/-2In = (57.57*3.65+220)/(2*282) = 0.7626 (โอห์ม)

Rd=Rtot - (รยา.+ Rd.p)=0.727 (โอห์ม)

เมื่อคำนวณ เราจะหาค่าความต้านทานแบบโมดูโล

การสร้างคุณลักษณะทางเครื่องกลไฟฟ้า - sch(ฉัน)

คุณ(I)=(E - IR)/ kFn

ยู=0, ผม=-288.5 (อ.)

I=0, w=-60.27 (rad./s.)

การสร้างลักษณะทางกล - sch()

คุณ(M)=E - M*R /(kФ)

w=0, M=-1.05 (กิโลนิวตัน/เมตร)

M=0, w=-60.27 (rad./s.)

b) การเบรกแบบไดนามิก

เนื่องจากในระหว่างการเบรกแบบไดนามิก วงจรกระดองของเครื่องถูกตัดการเชื่อมต่อจากเครือข่าย แรงดันไฟฟ้าในการแสดงออกจึงควรตั้งค่าเป็นศูนย์ ยู n จากนั้นสมการจะอยู่ในรูปแบบ:

M = - ฉัน n F = -13.4 นิวตัน/เมตร

u=M*อาร์โทท/(kFn) 2

Rtotal= sch n *(kFn) 2 /M=57.57*3.65 2 /13.4=57.24 (โอห์ม)

Rd=Rtot - (รยา.+ Rd.p)=57.2 (โอห์ม)

การสร้างคุณลักษณะทางเครื่องกลไฟฟ้า - sch(ฉัน)

คุณ(I)=(E - IR)/ kFn

ยู=0, ผม=-3.8 (อ.)

I=0, w=60.27 (rad./s.)

การสร้างลักษณะทางกล - sch()

คุณ(M)=E - M*R /(kFn)

w=0, M=-14.03 (กิโลนิวตัน/เมตร)

M=0, w=60.27 (rad./s.)

Ф=0.8Фн=0.8*47.5=38 (มิลลิวัตต์)

กิโลเอฟ=2.92 (วัตต์)

การสร้างคุณลักษณะทางเครื่องกลไฟฟ้า - sch(ฉัน)

คุณ(I)=(Un. - I(Rya.+ Rd.p.))/ kФ

ยู=0, ผม=6179.78 (อ.)

I=0, w=75.34 (rad./s.)

การสร้างลักษณะทางกล - sch()

คุณ(M)=Un - M(Rya.+ Rd.p.)/kФ

w=0, M=18 (กิโลนิวตัน/เมตร)

M=0, w=75.34 (rad./s.)

การสร้างคุณลักษณะทางเครื่องกลไฟฟ้า - sch(ฉัน)

คุณ(I)=(U. - ฉัน(Rya.+ Rd.p.))/ kFn

ยู=0, ผม=1853.93 (อ.)

I=0, w=18.08 (rad./s.)

การสร้างลักษณะทางกล - sch()

คุณ(M)=U - M(Rya.+ Rd.p.)/(kFn)

w=0, M=6.77 (กิโลนิวตัน/เมตร)

M=0, w=18.08 (rad./s.)

6. กำหนดความเร็วของเครื่องยนต์ในระหว่างการลดโหลดใหม่หากแรงบิดของเครื่องยนต์มีค่าม=1.5ล้าน

M=1.5Mn=1.5*13.4=20.1 (นิวตัน/เมตร)

u(M)=Un - M(Rya.+ Rd.p.)/(kFn)=60 (rad/s)

n=60*sch/(2*r)=574 (รอบต่อนาที)

แผนภาพวงจรตัวต้านทานเริ่มต้น

ค่าของกระแสสวิตชิ่ง I 1 และ I 2 ถูกเลือกตามข้อกำหนดทางเทคโนโลยีสำหรับไดรฟ์ไฟฟ้าและความสามารถในการสลับของมอเตอร์

l = I 1 /I 2 =R 1 /(Rya+Rdp)=2 - อัตราส่วนของกระแสสวิตชิ่ง

R 1 = l * (Rya + Rdp) = 0.0712 (โอห์ม)

r 1 = R 1 - (Rya + Rdp) = 0.0356 (โอห์ม)

R 2 = R 1 * l = 0.1424 (โอห์ม)

r 2 = R 2 - R 1 =0.1068 (โอห์ม)

R 3 = R 2 * l = 0.2848 (โอห์ม)

r 3 = R 3 - R 2 =0.178 (โอห์ม)

การสร้างไดอะแกรมทริกเกอร์

คุณ(I)=(Un. - I(Rya.+ Rd.p.))/ kFn

คุณ 0 =0, ฉัน 1 (R 3) = 772.47 (A)

คุณ 1 (I 1)=(Un. - I 1 R 2)/ kFn=30.14 (rad/s)

คุณ 2 (I 1)=(Un. - I 1 R 1)/ kFn=45.21 (rad/s)

з 3 (I 1)=(Un. - I 1 (Rя+Rдп))/ kФн=52.72 (rad/s)

I=0, w=60.27 (rad./s.)

โพสต์บน Allbest.ru

เอกสารที่คล้ายกัน

    การหาค่าความต้านทานกระแสไฟไม่โหลด สเตเตอร์ และโรเตอร์ของมอเตอร์อะซิงโครนัส การคำนวณและการสร้างคุณลักษณะทางกลและระบบเครื่องกลไฟฟ้าของไดรฟ์ไฟฟ้าซึ่งมีกฎหมายในการควบคุมความถี่และแรงดันไฟฟ้าของขดลวดสเตเตอร์

    ทดสอบเพิ่มเมื่อ 14/04/2558

    การคำนวณและการสร้างคุณลักษณะทางธรรมชาติและเทียมของมอเตอร์กระแสตรงกระตุ้นอิสระ ลักษณะการสตาร์ทและการเบรก การกำหนดระยะเวลาเร่งความเร็วของไดรฟ์ วิธีแก้ปัญหาเชิงวิเคราะห์กราฟิกของสมการการเคลื่อนที่ของไดรฟ์ไฟฟ้า

    งานหลักสูตร เพิ่มเมื่อ 05/02/2011

    การหาค่าความเหนี่ยวนำระหว่างวงจรกระดองและวงจรกระตุ้นมอเตอร์ การคำนวณค่าความเหนี่ยวนำของขดลวดกระตุ้น แรงบิดปฏิกิริยา และค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานความหนืด กราฟการเปลี่ยนแปลงของแรงบิดและความเร็วของการหมุนของเพลามอเตอร์ตามฟังก์ชันของเวลา

    งานห้องปฏิบัติการ เพิ่มเมื่อ 14/06/2556

    การคำนวณและการสร้างคุณลักษณะทางกลตามธรรมชาติและเทียมของมอเตอร์กระแสตรงแบบกระตุ้นแบบผสม การคำนวณองค์ประกอบควบคุมของเครื่องกำเนิดการกระตุ้นแบบขนาน เส้นโค้งลักษณะเฉพาะของเวเบอร์-แอมป์ของมอเตอร์ไฟฟ้า

    ทดสอบเพิ่มเมื่อ 12/09/2014

    การคำนวณลักษณะทางกลของมอเตอร์กระแสตรงของการกระตุ้นแบบอิสระและแบบต่อเนื่อง กระแสกระดองในโหมดพิกัด การสร้างลักษณะทางกลตามธรรมชาติและเทียมของเครื่องยนต์ ความต้านทานของขดลวดในวงจรกระดอง

    ทดสอบเพิ่มเมื่อ 29/02/2555

    การคำนวณและการสร้างคุณลักษณะทางกลและระบบเครื่องกลไฟฟ้าตามธรรมชาติของเครื่องยนต์ วิธีการสตาร์ทและควบคุมความเร็วภายในวงจร กล่องต้านทาน ลักษณะทางกลในโหมดการทำงานและโหมดเบรกแบบไดนามิก

    งานหลักสูตร เพิ่มเมื่อ 08/11/2011

    การคำนวณข้อมูลเครื่องยนต์เบื้องต้น การคำนวณและสร้างคุณลักษณะทางกลตามธรรมชาติของมอเตอร์อะซิงโครนัสโดยใช้สูตร Kloss และ Kloss-Chekunov ลักษณะเฉพาะของมอเตอร์เมื่อแรงดันไฟฟ้าและความถี่ของเครือข่ายจ่ายไฟลดลง

    งานหลักสูตรเพิ่มเมื่อ 30/04/2014

    การเลือกกำลังเครื่องยนต์เบื้องต้น การเลือกกระปุกเกียร์และข้อต่อ นำโมเมนต์ความเฉื่อยมาสู่เพลามอเตอร์ การกำหนดแรงบิดของเครื่องยนต์ที่อนุญาต การเลือกเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและการกำหนดกำลังไฟ การคำนวณลักษณะทางกลของเครื่องยนต์

    งานหลักสูตร เพิ่มเมื่อ 09.19.2012

    การคำนวณส่วนกำลังของไดรฟ์และระบบสำหรับควบคุมกระแสกระตุ้น กระดอง และความเร็ว การเลือกมอเตอร์ หม้อแปลงไฟฟ้า องค์ประกอบเซมิคอนดักเตอร์ อุปกรณ์ป้องกันและสวิตซ์ การประยุกต์ระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าในการผลิตโลหะวิทยา

    งานหลักสูตรเพิ่มเมื่อ 18/06/2558

    การคำนวณกำลังเครื่องยนต์ พลังงาน ลักษณะทางกลและทางเครื่องกลไฟฟ้าตามธรรมชาติและเทียมของระบบขับเคลื่อนไฟฟ้า การเลือกอุปกรณ์แปลง อุปกรณ์ป้องกัน หน้าตัด และชนิดสายเคเบิล การคำนวณกระบวนการชั่วคราว

แผนก: “อุปกรณ์ไฟฟ้าของเรือและวิศวกรรมกำลังไฟฟ้า”
งานหลักสูตร
ในหัวข้อ:

“การคำนวณแรงขับไฟฟ้าของกลไกการยก”

คาลินินกราด 2547


  1. ข้อมูลเบื้องต้นสำหรับการคำนวณ………………………………………………………………

  2. การสร้างแผนภาพโหลดกลไกแบบง่าย
และการเลือกกำลังเครื่องยนต์เบื้องต้น……………….

    1. การสร้างแผนภาพโหลดเครื่องยนต์อย่างง่าย………….
2.2 การคำนวณกำลังไฟฟ้าสถิตบนเพลาส่งออกของกลไก…………...

2.3 การคำนวณกำลังไฟฟ้าสถิตบนเพลามอเตอร์………………………...

2.4 การสร้างแผนภาพโหลดเครื่องยนต์อย่างง่าย…………..

2.5 การคำนวณกำลังเครื่องยนต์ที่ต้องการโดยใช้โหลดแบบง่าย

แผนภาพ…………………………………………………………………………………...

3. การสร้างลักษณะทางกลและไฟฟ้าเครื่องกล…… ..

3.1 การคำนวณและการสร้างคุณลักษณะทางกล………………………………...

3.2 การคำนวณและการสร้างคุณลักษณะทางเครื่องกลไฟฟ้า………..

4. การสร้างแผนภาพโหลด……………………………..

4.1 การยกภาระระบุ………………………………………………………..

4.2 การปลดเบรกของโหลด………………………………………………...

4.3 การยกตะขอที่ไม่ได้ใช้งาน………………………………………………………..

4.4 การปล่อยพลังงานของขอเกี่ยวไฟ…………………………………………………………

5. การตรวจสอบเครื่องยนต์ที่เลือกเพื่อให้แน่ใจว่าได้ระบุไว้

ประสิทธิภาพของกว้าน……………………………………………………………...

6. การตรวจสอบเครื่องยนต์ที่เลือกเพื่อให้ความร้อน………………………………………………………

7. วงจรกำลังของตัวแปลงความถี่พร้อมอินเวอร์เตอร์แรงดันไฟฟ้า……..

8. รายการวรรณกรรมที่ใช้แล้ว……………………………………………………………..


  1. ข้อมูลเริ่มต้นสำหรับการคำนวณ

ประเภทของกระแสไฟฟ้า


ความสามารถในการรับน้ำหนัก

ก ก กก


ความสูงในการยก

แอล พี ม


ความสูงโคตร

ฉัน, ส, ม

ตัวแปร



ความต่อเนื่องของตารางที่ 1


น้ำหนัก

การยก

อุปกรณ์ G x.g, กก


เส้นผ่านศูนย์กลาง

สินค้า

กลอง D, ม


โหลดเวลาหยุดชั่วคราว

ไดอะแกรม ฉัน, s


ที p1

ที p2

ที p3

ที p4





ความต่อเนื่องของตารางที่ 1

ความต่อเนื่องของตารางที่ 1


ความเร็วในการลงจอด

คุณ, เมตร/วินาที


ชื่อ

ผู้บริหาร

กลไก


ระบบ

การจัดการ


ประเภทของกระแสไฟฟ้า


แบบอะซิงโครนัส

เครื่องยนต์


ตัวแปลง

ความถี่จาก

อินเวอร์เตอร์แรงดันไฟฟ้า


สุทธิ

ตัวแปร

กระแสไฟ 380V

ตาราง -1- ข้อมูลเริ่มต้นสำหรับการคำนวณ
2. การสร้างแผนภาพโหลดแบบง่ายของกลไก

และการเลือกกำลังเครื่องยนต์ล่วงหน้า

2.1 การสร้างแผนภาพโหลดเครื่องยนต์แบบง่าย
ระยะเวลาการเปลี่ยนคำนวณโดยใช้สูตร:

(1)
ที่ไหน
(2)

เวลาการทำงานของเครื่องยนต์เมื่อยกของหนัก:

เวลาการทำงานของเครื่องยนต์เมื่อลดภาระ:

(5)
เวลาการทำงานของเครื่องยนต์เมื่อยกตะขอเดินเบา:
(6)
เวลาการทำงานของเครื่องยนต์เมื่อปลดตะขอเดินเบา:

ที่นี่ความเร็วของการลงของตะขอที่ไม่ได้ใช้งานจะเท่ากับความเร็วของการขึ้นของตะขอที่ไม่ได้ใช้งาน

เวลาทั้งหมดที่เครื่องยนต์เปิดอยู่:

การกำหนดระยะเวลาในการเปิดใช้งานเครื่องยนต์

2.2 การคำนวณกำลังไฟฟ้าสถิตบนเพลาส่งออกของกลไก
กำลังคงที่บนเพลาส่งออกเมื่อยกน้ำหนัก:

(8)
กำลังคงที่บนเพลาส่งออกเมื่อลดภาระ:

กำลังคงที่บนเพลาส่งออกเมื่อลงจอดโหลด:

(10)
กำลังคงที่บนเพลาส่งออกเมื่อยกขอเกี่ยวที่ไม่ได้ใช้งาน:

(11)
กำลังคงที่บนเพลาส่งออกเมื่อปลดตะขอที่ไม่ได้ใช้งาน:

2.3 การคำนวณกำลังไฟฟ้าสถิตบนเพลามอเตอร์
กำลังคงที่บนเพลามอเตอร์เมื่อยกของหนัก:

(13)
กำลังคงที่บนเพลามอเตอร์เมื่อลดภาระ:

(14)
กำลังคงที่บนเพลามอเตอร์เมื่อลงจอดโหลด:

กำลังคงที่บนเพลามอเตอร์เมื่อยกตะขอที่ไม่ได้ใช้งาน:

ที่นี่ η xg =0.2

กำลังคงที่บนเพลาเครื่องยนต์เมื่อปลดตะขอเดินเบา:

2.4 การสร้างแผนภาพโหลดเครื่องยนต์แบบง่าย

รูปที่ 1 – แผนภาพโหลดเครื่องยนต์แบบง่าย

2.5 การคำนวณกำลังเครื่องยนต์ที่ต้องการโดยใช้แผนภาพโหลดแบบง่าย

กับ เราคำนวณกำลังสองเฉลี่ยโดยใช้สูตร:

(18)
โดยที่ β i คือสัมประสิทธิ์ที่คำนึงถึงการเสื่อมสภาพของการถ่ายเทความร้อนและคำนวณสำหรับพื้นที่ทำงานทั้งหมดโดยใช้สูตร:

(19)
ที่นี่ β 0 คือค่าสัมประสิทธิ์ที่คำนึงถึงการเสื่อมสภาพของการถ่ายเทความร้อนเมื่อโรเตอร์อยู่กับที่

สำหรับมอเตอร์แบบเปิดและแบบป้องกัน β 0 =0.25۞0.35

สำหรับมอเตอร์เป่าแบบปิด β 0 =0.3۞0.55

สำหรับเครื่องยนต์ปิดที่ไม่มีการไหลของอากาศ β 0 =0.7۞0.78

สำหรับมอเตอร์ที่มีการระบายอากาศแบบบังคับ β 0 =1
เรายอมรับ β 0 =0.4 และ υ nom = m/s
เมื่อยกของหนัก:

(20)
เมื่อลดภาระลงสูงสุดหนึ่งเมตร:
(21)
เมื่อลงจอดสินค้า:

(22)
เมื่อยกขอเกี่ยวขึ้น:

(23)
เมื่อปลดตะขอเดินเบา:

(24)
ตารางที่ 2 – ตารางสรุปข้อมูลสำหรับการคำนวณกำลังสองเฉลี่ยราก

พลัง


โครงเรื่อง

อาร์เอส

ทีอาร์เอส

υ, m/s

คุณ

β

1

2

2

ลงจอด


3

4

ลองเขียนนิพจน์สำหรับคำนวณกำลังสองเฉลี่ยของเครื่องยนต์:


=


เราค้นหากำลังไฟของเครื่องยนต์โดยใช้สูตร:

(26)
โดยที่ k з =1.2 – ปัจจัยด้านความปลอดภัย

ชื่อ PV =40% - รอบการทำงานที่กำหนด

โดยใช้หนังสืออ้างอิงเราเลือกเครื่องยนต์ของแบรนด์ที่มีลักษณะดังต่อไปนี้:
กำลังไฟพิกัด P n = kW

สลิปที่กำหนด s n = %

ความเร็วการหมุน n= รอบต่อนาที

จัดอันดับสเตเตอร์ปัจจุบัน ฉันชื่อ = A

ประสิทธิภาพที่กำหนด η n = %

ตัวประกอบกำลังไฟฟ้าที่ได้รับการจัดอันดับcosφ n =

โมเมนต์ความเฉื่อย J = กิโลกรัม ม. ​​2

จำนวนคู่ขั้ว p =

3. การสร้างคุณลักษณะทางกลและไฟฟ้า
3.1 การคำนวณและการสร้างคุณลักษณะทางกล


ความเร็วเชิงมุมที่กำหนด:


(26)

เอ็น
(27)
ช่วงสุดท้าย:

เราพิจารณาสลิปวิกฤตสำหรับโหมดมอเตอร์:


ที่ไหน

ความจุเกินพิกัด แล =

(29)

โมเมนต์วิกฤตของการหมุนพบได้จากนิพจน์ 29:

ใช้สมการ Kloss เราพบ M dv:

(31)
ลองเขียนนิพจน์สำหรับความเร็วเชิงมุม:

(32)
โดยที่ ω 0 =157 วิ –1
ใช้สูตร 31, 32 เราจะสร้างตารางการคำนวณ:
ตารางที่ 3 - ข้อมูลสำหรับการสร้างลักษณะทางกล










ω, ส -1









เอ็ม, นาโนเมตร











3.2 การคำนวณและการสร้างคุณลักษณะทางไฟฟ้าเครื่องกล
กระแสไฟขณะไม่มีโหลด:

(33)
ที่ไหน

(34)

กระแส ค่าที่กำหนดโดยพารามิเตอร์ของสลิปและแรงบิดบนเพลา:

(35)
ใช้สูตร 33, 34, 35 เราจะสร้างตารางการคำนวณ:
ตารางที่ 4 - ข้อมูลสำหรับการสร้างคุณลักษณะทางเครื่องกลไฟฟ้า










เอ็ม, นาโนเมตร










ฉัน 1 , ก











รูปที่ 2 - ลักษณะทางกลและระบบเครื่องกลไฟฟ้าของอะซิงโครนัส

ประเภทเครื่องยนต์ที่ 2р= .

4.การสร้างแผนภาพโหลด
4.1 การยกภาระที่กำหนด

(36)
อัตราทดเกียร์:

(37)
แรงบิดบนเพลามอเตอร์:

เวลาเร่งความเร็ว:

(39)
โดยที่ความเร็วเชิงมุม ω 1 ถูกกำหนดโดยลักษณะทางกลของเครื่องยนต์และสอดคล้องกับโมเมนต์ M 1
ประเภทมอเตอร์ที่เลือกจะมาพร้อมกับประเภทดิสก์เบรกที่มี M t = N m
การสูญเสียคงที่ในมอเตอร์ไฟฟ้า:

(40)
แรงบิดในการเบรกเนื่องจากการสูญเสียอย่างต่อเนื่องในมอเตอร์ไฟฟ้า:


(41)

แรงบิดเบรกรวม:

เวลาหยุดของโหลดที่ยกเมื่อดับเครื่องยนต์:


(43)

ความเร็วคงที่ในการยกภาระระบุ:


(44)

โหลดเวลายกในสภาวะคงตัว:

กระแสไฟฟ้าที่มอเตอร์ใช้ภายในขีดจำกัดโหลดที่อนุญาตจะเป็นสัดส่วนกับแรงบิดบนเพลาและสามารถพบได้โดยใช้สูตร:

4.2 การปลดโหลดเบรก
โมเมนต์บนเพลามอเตอร์ไฟฟ้าเมื่อลดโหลดพิกัด:

เนื่องจากภายในขีดจำกัดโหลดที่อนุญาต คุณลักษณะเชิงกลของโหมดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและมอเตอร์สามารถแสดงได้ด้วยบรรทัดเดียว ความเร็วเบรกที่สร้างใหม่จะถูกกำหนดโดยสูตร:

(49)
โดยที่ความเร็วเชิงมุม ω 2 ถูกกำหนดโดยลักษณะทางกลของเครื่องยนต์และสอดคล้องกับโมเมนต์ M 2st
หากกระแสเบรก I 2 เท่ากับกระแสของมอเตอร์ที่ทำงานด้วยแรงบิด M 2st ดังนั้น:

เวลาเร่งความเร็วเมื่อลดภาระในขณะที่เครื่องยนต์ทำงาน:

(51)
แรงบิดในการเบรกเมื่อเครื่องยนต์ถูกตัดการเชื่อมต่อจากแหล่งจ่ายไฟหลัก:

เวลาที่จะหยุดโหลดที่ลดลง:

โหลดลดความเร็ว:

(54)
เส้นทางที่เดินทางโดยน้ำหนักบรรทุกระหว่างการเร่งความเร็วและการเบรก:

(55)
โหลดเวลาลดลงในสภาวะคงตัว:


(56)


    1. ยกตะขอที่ไม่ได้ใช้งาน

โมเมนต์บนเพลามอเตอร์ไฟฟ้าเมื่อยกตะขอที่ไม่ได้ใช้งาน:

(57)
ตามลักษณะทางกล โมเมนต์ M 3 = N m สอดคล้องกับความเร็วรอบเครื่องยนต์ ω 3 = rad/s

ปริมาณการใช้กระแสไฟของมอเตอร์:

(58)
โมเมนต์ความเฉื่อยของไดรฟ์ไฟฟ้าลดลงถึงเพลามอเตอร์:

(59)
เวลาเร่งความเร็วเมื่อยกตะขอเดินเบา:

(60)
แรงบิดในการเบรกเมื่อดับเครื่องยนต์เมื่อสิ้นสุดการยกขอเกี่ยว:

เวลาหยุดตะขอ:


(62)

ความเร็วในการยกตะขอที่ไม่ได้ใช้งาน:

(63)

(64)
เวลาของการเคลื่อนไหวคงที่เมื่อยกตะขอที่ไม่ได้ใช้งาน:


    1. การปลดไฟของตะขอไฟ

โมเมนต์บนเพลามอเตอร์ไฟฟ้าเมื่อลดตะขอที่ไม่ได้ใช้งานลง:

(66)
โมเมนต์ M 4 = Nm สอดคล้องกับความเร็วรอบเครื่องยนต์ ω = rad/s

และการบริโภคในปัจจุบัน:

(67)
เวลาเร่งความเร็วเมื่อลดตะขอที่ไม่ได้ใช้งาน:

(68)
แรงบิดเบรกเมื่อดับเครื่องยนต์:

(69)
เวลาหยุดตะขอ:

(70)
ความเร็วลดตะขอที่ไม่ได้ใช้งาน:

ระยะห่างที่ตะขอเกี่ยวระหว่างการเร่งความเร็วและการเบรก:

(72)
เวลาของการเคลื่อนไหวคงที่เมื่อลดตะขอที่ไม่ได้ใช้งานลง:

(73)
เราสรุปข้อมูลการทำงานของเครื่องยนต์ที่คำนวณได้ในตารางที่ 5

ตารางที่ 5 – ข้อมูลการทำงานของเครื่องยนต์ที่คำนวณได้


โหมดการทำงาน

ปัจจุบัน, A

เวลา, ส

จัดอันดับการยกโหลด:

ความเร่ง…………………………………………

สถานะคงที่………………

เบรก……………………………………………

การเคลื่อนย้ายสินค้าในแนวนอน…….

การปล่อยโหลดเบรก:

ความเร่ง…………………………………………

สถานะคงที่………………

เบรก……………………………………………

โหลดการปลดสลิง……………………………..

การยกตะขอที่ไม่ได้ใช้งาน:

ความเร่ง…………………………………………

สถานะคงที่………………

เบรก……………………………………………

การเคลื่อนที่ในแนวนอนของตะขอ………

การคลายกำลังของขอเกี่ยวรอบเดินเบา:

ความเร่ง…………………………………………

สถานะคงที่………………

เบรก……………………………………………

โหลดการรักษาความปลอดภัย…………………………………

เสื้อ 01 =
เสื้อ 2п =

เสื้อ 02 =
เสื้อ 3 p =

เสื้อ 03 =
เสื้อ 4п =

เสื้อ 04 =

5. กำลังตรวจสอบเครื่องยนต์ที่เลือกเพื่อรับการสนับสนุน

เมื่อพิจารณาถึงประสิทธิภาพของกว้าน

ระยะเวลารอบทั้งหมด:

จำนวนรอบต่อชั่วโมง:

6. ตรวจสอบเครื่องยนต์ที่เลือกเพื่อให้ความร้อน

ระยะเวลาการเปิดเครื่องโดยประมาณ:

(76)
กระแสเทียบเท่าในโหมดไม่ต่อเนื่อง

สอดคล้องกับ% รอบการทำงานที่คำนวณได้ (สมมติว่ากระแสไฟฟ้าค่อยๆ ลดลง

ตั้งแต่เริ่มดำเนินการเราจะนำค่าเฉลี่ยมาคำนวณ

โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากเวลาของกระบวนการเปลี่ยนแปลงมีน้อยมาก):

กระแสไฟฟ้าที่เท่ากันในโหมดไม่ต่อเนื่อง คำนวณใหม่เป็น % รอบการทำงานมาตรฐานของมอเตอร์ที่เลือก ตามสมการ:

(78)
ดังนั้น ฉัน ε n = A
8. บรรณานุกรม.


  1. Chekunov K. A. “ ไดรฟ์ไฟฟ้าทางทะเล, ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าของเรือ” – ล.:
การต่อเรือ พ.ศ. 2519-376 หน้า

2. ทฤษฎีการขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า แนวทางการทำงานหลักสูตรสำหรับ

นักศึกษาคณะเต็มเวลาและนอกเวลาของสถาบันอุดมศึกษา

พิเศษ 1809 “อุปกรณ์ไฟฟ้าและระบบอัตโนมัติของเรือ”-

คาลินินกราด 1990

3. Chilikin M. G. “ หลักสูตรทั่วไปของการขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า” - M.: พลังงาน 1981

7. วงจรกำลังของตัวแปลงความถี่พร้อมอินเวอร์เตอร์แรงดันไฟฟ้า

ตัวแปลงที่มีอินเวอร์เตอร์แรงดันไฟฟ้าประกอบด้วยหน่วยกำลังหลักดังต่อไปนี้ (รูปที่ 3): วงจรเรียงกระแส HC ที่ควบคุมพร้อมตัวกรอง LC; อินเวอร์เตอร์แรงดันไฟฟ้า - AI พร้อมกลุ่มวาล์ว DC ตรงและ DC ย้อนกลับ, ไดโอดตัดไฟและตัวเก็บประจุแบบสวิตช์ อินเวอร์เตอร์ทาส VI พร้อมตัวกรอง LC ขดลวดสำลักของตัวกรอง UV และ VI ถูกสร้างขึ้นบนแกนร่วมและรวมอยู่ในแขนของสะพานวาล์ว ในขณะเดียวกันก็ทำหน้าที่จำกัดกระแสด้วย ตัวแปลงใช้วิธีการแอมพลิจูดในการควบคุมแรงดันเอาต์พุตโดยใช้คลื่นกระแทกและ AI ถูกสร้างขึ้นตามวงจรที่มีการสลับเฟสต่อเฟสแบบขั้นตอนเดียวและอุปกรณ์สำหรับชาร์จตัวเก็บประจุจากแหล่งแยกต่างหาก ( ไม่ได้แสดงในแผนภาพ) อินเวอร์เตอร์รอง VI มีโหมดการเบรกแบบจ่ายซ้ำสำหรับไดรฟ์ไฟฟ้า เมื่อสร้างคอนเวอร์เตอร์ มีการใช้การควบคุมร่วมกันของ SW และ VI ดังนั้น เพื่อจำกัดกระแสที่เท่ากัน ระบบควบคุมจะต้องจัดให้มีแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง VI ที่สูงกว่าของ HC นอกจากนี้ระบบควบคุมจะต้องมีกฎหมายที่กำหนดในการควบคุมแรงดันไฟฟ้าและความถี่ของคอนเวอร์เตอร์

ให้เราอธิบายการก่อตัวของเส้นโค้งแรงดันเอาต์พุต หากไทริสเตอร์ 1 และ 2 อยู่ในสถานะนำไฟฟ้าในตอนแรก เมื่อไทริสเตอร์ 3 เปิดขึ้น ค่าตัวเก็บประจุจะถูกนำไปใช้กับไทริสเตอร์ 1 และปิดลง ไทริสเตอร์ 3 และ 2 กลายเป็นตัวนำ ภายใต้อิทธิพลของ EMF การเหนี่ยวนำตัวเองและเฟส A ไดโอด 11 และ 16 จะเปิดขึ้นเนื่องจากความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นระหว่างจุดเริ่มต้นของเฟส A และ B นั้นใหญ่ที่สุด หากระยะเวลาของการเปิดไดโอดย้อนกลับซึ่งกำหนดโดยการเหนี่ยวนำตัวเองของเฟสโหลดน้อยกว่าระยะเวลาของช่วงการทำงาน ไดโอด 11 และ 16 จะปิด

ตัวเก็บประจุเชื่อมต่อกับ DC link ขนานกับอินเวอร์เตอร์ เพื่อจำกัดแรงดันไฟฟ้ากระเพื่อมที่เกิดขึ้นเมื่อเปลี่ยนไทริสเตอร์ของอินเวอร์เตอร์ ผลที่ได้คือ ดีซีลิงค์มีความต้านทานต่อส่วนประกอบไฟฟ้ากระแสสลับของกระแสไฟฟ้า และแรงดันไฟฟ้าขาเข้าและขาออกของอินเวอร์เตอร์ที่พารามิเตอร์โหลดคงที่สัมพันธ์กันด้วยค่าสัมประสิทธิ์คงที่

แขนอินเวอร์เตอร์มีค่าการนำไฟฟ้าแบบสองทิศทาง เพื่อให้แน่ใจว่าเป็นเช่นนี้ ไทริสเตอร์จึงถูกนำมาใช้ในแขนอินเวอร์เตอร์ ซึ่งแบ่งตามไดโอดแบบแบ็คทูแบ็ค

0

คณะวิศวกรรมศาสตร์กำลังไฟฟ้า

ภาควิชาขับเคลื่อนไฟฟ้าอัตโนมัติและกลศาสตร์ไฟฟ้า

โครงการหลักสูตร

ในสาขาวิชา “ทฤษฎีการขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า”

การคำนวณไดรฟ์ไฟฟ้าของลิฟต์ขนส่งสินค้า

หมายเหตุอธิบาย

การแนะนำ……………………………………………………………...………………

1 การคำนวณไดรฟ์ไฟฟ้าของลิฟต์ขนส่งสินค้า……………………………

1.1 แผนภาพจลน์ศาสตร์ของเครื่องทำงาน คำอธิบายและข้อมูลทางเทคนิค…………………………………………………………………………...

1.2 การคำนวณโมเมนต์คงที่…………………………………...……

1.3 การคำนวณแผนภาพโหลด………………………………………………………………………

1.4 การคำนวณกำลังมอเตอร์ไฟฟ้าเบื้องต้นและการเลือก………

1.5 การคำนวณโมเมนต์คงที่ที่ลดลง……………………...…

1.6 การสร้างแผนภาพโหลดของมอเตอร์ไฟฟ้า……………………

1.7 การตรวจสอบเบื้องต้นของไดรฟ์ไฟฟ้าเพื่อให้ความร้อนและประสิทธิภาพ…………………………………………………………………………………………

1.8 การเลือกระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าและแผนภาพบล็อก…………………

1.9 การคำนวณและการสร้างลักษณะทางกลธรรมชาติและระบบเครื่องกลไฟฟ้าของเครื่องยนต์ที่เลือก…………………………………………………………

1.9.1 การคำนวณและการสร้างลักษณะตามธรรมชาติของมอเตอร์กระแสตรงกระตุ้นอิสระ…………………………………..……

1.10 การคำนวณและการสร้างลักษณะเทียม……………

1.10.1 การคำนวณและการสร้างแผนภาพสตาร์ทเครื่องยนต์ที่มีลักษณะทางกลเชิงเส้นแบบกราฟิก……………………….……..

1.10.2 การสร้างลักษณะการเบรก……………………...……

1.11 การคำนวณโหมดชั่วคราวของไดรฟ์ไฟฟ้า…………………………… ..

1.11.1 การคำนวณกระบวนการชั่วคราวทางกลของตัวขับเคลื่อนไฟฟ้าที่มีการเชื่อมต่อทางกลที่เข้มงวดอย่างยิ่ง……………………………………………

1.11.2 การคำนวณกระบวนการชั่วคราวทางกลของตัวขับเคลื่อนไฟฟ้าเมื่อมีการเชื่อมต่อทางกลแบบยืดหยุ่น………………………………………………………………………...…

1.11.3 การคำนวณกระบวนการชั่วคราวทางเครื่องกลไฟฟ้าของไดรฟ์ไฟฟ้าที่มีการเชื่อมต่อทางกลที่เข้มงวดอย่างยิ่ง…………………………………………..…

1.12 การคำนวณและการสร้างแผนภาพโหลดเครื่องยนต์ที่ได้รับการปรับปรุง

1.13 การตรวจสอบระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าว่ามีสมรรถนะ ความร้อน และความจุเกินพิกัดของมอเตอร์ไฟฟ้า…………………………………..…

1.14 แผนผังของชิ้นส่วนไฟฟ้าของไดรฟ์ไฟฟ้า

บทสรุป ………………………………………………………………..………

บรรณานุกรม……………………………………………………………..…

การแนะนำ

วิธีการรับพลังงานที่จำเป็นในการทำงานทางกลในกระบวนการผลิตมีอิทธิพลชี้ขาดต่อการพัฒนากำลังการผลิตในทุกขั้นตอนของประวัติศาสตร์ของสังคมมนุษย์ การสร้างเครื่องยนต์ใหม่ที่ล้ำหน้ายิ่งขึ้น การเปลี่ยนไปใช้ไดรฟ์ประเภทใหม่สำหรับเครื่องจักรทำงานถือเป็นเหตุการณ์สำคัญทางประวัติศาสตร์ที่สำคัญในการพัฒนาการผลิตเครื่องจักร เครื่องจักรไอน้ำเข้ามาแทนที่เครื่องยนต์ที่ควบคุมพลังงานจากน้ำที่ตกลงมา ซึ่งทำหน้าที่เป็นแรงผลักดันอันทรงพลังในการพัฒนาการผลิตในศตวรรษที่ผ่านมา - ศตวรรษแห่งไอน้ำ ศตวรรษที่ 20 ของเรา ได้รับชื่อแห่งศตวรรษแห่งไฟฟ้าเนื่องจากมอเตอร์ไฟฟ้าที่ก้าวหน้ากว่ากลายเป็นแหล่งพลังงานกลหลักและประเภทหลักของไดรฟ์สำหรับเครื่องจักรที่ใช้งานคือไดรฟ์ไฟฟ้า

ปัจจุบันไดรฟ์ไฟฟ้าอัตโนมัติส่วนบุคคลมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในทุกด้านของชีวิตและกิจกรรมของสังคม - จากขอบเขตของการผลิตทางอุตสาหกรรมไปจนถึงขอบเขตของชีวิตประจำวัน ด้วยคุณสมบัติที่กล่าวถึงข้างต้น การปรับปรุงประสิทธิภาพทางเทคนิคของไดรฟ์ไฟฟ้าในทุกด้านของการใช้งานจึงเป็นพื้นฐานของความก้าวหน้าทางเทคนิค

ความกว้างของการใช้งานเป็นตัวกำหนดกำลังขับไฟฟ้าที่หลากหลายเป็นพิเศษ (ตั้งแต่เศษส่วนของวัตต์ไปจนถึงหลายหมื่นกิโลวัตต์) และการออกแบบที่หลากหลายอย่างมีนัยสำคัญ การติดตั้งทางอุตสาหกรรมที่มีประสิทธิภาพโดดเด่น - โรงงานรีดในอุตสาหกรรมโลหะ เครื่องยกเหมืองและรถขุดในอุตสาหกรรมเหมืองแร่ เครนก่อสร้างและติดตั้งที่ทรงพลัง การติดตั้งสายพานลำเลียงความเร็วสูงแบบยาว เครื่องตัดโลหะที่ทรงพลัง และอื่นๆ อีกมากมาย - ติดตั้งระบบขับเคลื่อนไฟฟ้า ด้วยกำลังไฟฟ้านับร้อยนับพันกิโลวัตต์ อุปกรณ์แปลงของไดรฟ์ไฟฟ้าดังกล่าว ได้แก่ เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง, ตัวแปลงไทริสเตอร์และทรานซิสเตอร์ที่มีเอาต์พุต DC, ตัวแปลงความถี่ไทริสเตอร์ของกำลังที่สอดคล้องกัน ให้โอกาสมากมายในการควบคุมการไหลของพลังงานไฟฟ้าเข้าสู่เครื่องยนต์เพื่อควบคุมการเคลื่อนที่ของไดรฟ์ไฟฟ้าและกระบวนการทางเทคโนโลยีของกลไกขับเคลื่อน อุปกรณ์ควบคุมของพวกเขามักจะถูกสร้างขึ้นโดยใช้ไมโครอิเล็กทรอนิกส์และในหลายกรณีรวมถึงคอมพิวเตอร์ควบคุมด้วย

1 การคำนวณไดรฟ์ไฟฟ้าของลิฟต์ขนส่งสินค้า

1.1 แผนภาพจลนศาสตร์ของเครื่องทำงาน คำอธิบายและข้อมูลทางเทคนิค

1 – มอเตอร์ไฟฟ้า

2 – ลูกรอกเบรก

3 – กระปุกเกียร์

4 – รอกฉุด

5 – ถ่วง

6 – กรงบรรทุกสินค้า

7 – แพลตฟอร์มที่ต่ำกว่า

8 – แพลตฟอร์มด้านบน

รูปที่ 1 – แผนภาพจลนศาสตร์ของลิฟต์

ลิฟต์ขนส่งสินค้าจะยกสินค้าที่วางอยู่ในกรงสินค้าจากแพลตฟอร์มด้านล่างขึ้นไปด้านบน กรงลงไปว่างเปล่า

วงจรการทำงานของลิฟต์ขนส่งสินค้าประกอบด้วยเวลาในการโหลด, เวลาในการยกกรงด้วยความเร็ว V p, เวลาในการขนถ่ายและเวลาในการลดกรงด้วยความเร็ว V b> วีอาร์

ตารางที่ 1 - ข้อมูลเริ่มต้น

การกำหนด

ชื่อตัวบ่งชี้

มิติ

น้ำหนักกรง

ความสามารถในการรับน้ำหนัก

มวลถ่วง

เส้นผ่านศูนย์กลางของรอกดึง

เส้นผ่านศูนย์กลางรองแหนบ

ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของการเลื่อนในตลับลูกปืน

ความแข็งแกร่งเชิงเส้นของกลไก

ความสูงของการยกกรง

ความเร็วในการเดินทางพร้อมโหลด

ความเร็วในการเดินทางโดยไม่มีภาระ

อัตราเร่งที่อนุญาต

จำนวนรอบต่อชั่วโมง

เวลาดำเนินการทั้งหมดไม่มีอีกแล้ว

ตามที่ได้รับมอบหมายเมื่อคำนวณกลไกจำเป็นต้องใช้มอเตอร์กระแสตรงที่มีการกระตุ้นแบบอิสระ

1.2 การคำนวณโมเมนต์คงที่

โมเมนต์ความต้านทานคงที่ของลิฟต์บรรทุกสินค้าประกอบด้วยโมเมนต์แรงโน้มถ่วงและโมเมนต์แรงเสียดทานในแบริ่งของรอกดึงและแรงเสียดทานของกรงบรรทุกสินค้าและน้ำหนักถ่วงในตัวกั้นเพลา

โมเมนต์แรงโน้มถ่วงถูกกำหนดโดยสูตร:

โดยที่ D คือเส้นผ่านศูนย์กลางของรอกเชือก, m;

m res – มวลผลลัพธ์ที่ถูกยกขึ้นหรือลดลงโดยระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าของลิฟต์, กิโลกรัม

มวลที่ได้จะถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของมวลของน้ำหนักบรรทุก กรง และน้ำหนักถ่วง และสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร:

m ตัด = m k + mg g - m n =1500+750-1800=450 กก.

โมเมนต์ของแรงเสียดทานในตลับลูกปืนของรอกฉุดสามารถกำหนดได้จากนิพจน์:

แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะกำหนดโมเมนต์แรงเสียดทานระหว่างกรงบรรทุกสินค้าและน้ำหนักถ่วงในตัวกั้นเพลาได้อย่างแม่นยำทางคณิตศาสตร์ เนื่องจากขนาดของความต้านทานนี้ขึ้นอยู่กับหลายปัจจัยที่ไม่สามารถนำมาพิจารณาได้ ดังนั้นขนาดของโมเมนต์แรงเสียดทานของกรงและน้ำหนักถ่วงในตัวกั้นจึงถูกนำมาพิจารณาด้วยขนาดของประสิทธิภาพของกลไกซึ่งกำหนดโดยการออกแบบที่ได้รับมอบหมาย

ดังนั้น โมเมนต์รวมของความต้านทานคงที่ของลิฟต์ขนส่งสินค้าจึงถูกกำหนดโดยนิพจน์:

หากเครื่องยนต์ทำงานในโหมดมอเตอร์ และเป็นไปตามนิพจน์:

หากเครื่องยนต์ทำงานในโหมดเบรก (เจนเนอเรเตอร์)

1.3 การคำนวณแผนภาพโหลดของเครื่องทำงาน

ในการประมาณกำลังเครื่องยนต์ที่จำเป็นสำหรับกลไกที่กำหนดอย่างคร่าว ๆ จำเป็นต้องกำหนดกำลังหรือแรงบิดของกลไกการผลิตในพื้นที่ต่าง ๆ ของการทำงานไม่ทางใดก็ทางหนึ่งและความเร็วในการเคลื่อนที่ของตัวการทำงานของกลไกไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง ในพื้นที่เหล่านี้ กล่าวอีกนัยหนึ่ง จำเป็นต้องสร้างแผนภาพการรับน้ำหนักของกลไกการผลิต

กลไกที่ทำงานในโหมดไม่ต่อเนื่องในแต่ละรอบจะทำให้จังหวะไปข้างหน้าพร้อมกับโหลดเต็มและจังหวะย้อนกลับที่รอบเดินเบาหรือโหลดต่ำ รูปที่ 2.1 แสดงแผนภาพโหลดของกลไกโดยมีข้อ จำกัด เกี่ยวกับการเร่งความเร็วที่อนุญาตของส่วนการทำงานของกลไก

รูปที่ 2 – แผนภาพโหลดของกลไกที่มีความเร่งจำกัด

แผนภาพโหลดแสดง:

- , – โมเมนต์คงที่ระหว่างจังหวะเดินหน้าและถอยหลัง;

- , – โมเมนต์ไดนามิกระหว่างจังหวะเดินหน้าและถอยหลัง;

- , – ช่วงเวลาเริ่มต้นระหว่างจังหวะเดินหน้าและถอยหลัง;

- , – แรงบิดในการเบรกระหว่างจังหวะเดินหน้าและถอยหลัง;

- , – ความเร็วเดินหน้าและถอยหลัง;

- , – เวลาสตาร์ทเครื่อง การเบรก และการเคลื่อนที่อย่างมั่นคงระหว่างการเคลื่อนที่ไปข้างหน้า

- , – เวลาในการสตาร์ท การเบรก และการเคลื่อนที่อย่างมั่นคงระหว่างจังหวะถอยหลัง

ขึ้นอยู่กับความเร็วที่กำหนด V c 1, V c 2, ความยาวการเคลื่อนที่ L และความเร่งที่อนุญาต a, t p1, t p2, t t1, t t2, t y1, t y2 ถูกคำนวณ

เวลาสตาร์ทและเบรก:

เส้นทางที่เดินทางโดยส่วนการทำงานของเครื่องจักรระหว่างเวลาสตาร์ทเครื่อง (เบรก):

เส้นทางที่เดินทางโดยส่วนการทำงานของเครื่องจักรระหว่างการเคลื่อนไหวที่มั่นคง:

เวลาของการเคลื่อนไหวคงที่:

เวลาการทำงานของกลไกระหว่างการเคลื่อนที่ไปข้างหน้าและถอยหลัง:

ช่วงเวลาไดนามิกของเครื่องทำงาน

โดยที่ D คือเส้นผ่านศูนย์กลางขององค์ประกอบการหมุนของเครื่องทำงานซึ่งแปลงการเคลื่อนที่แบบหมุนเป็นการเคลื่อนที่แบบแปล m

J рм1, J рм1 – โมเมนต์ความเฉื่อยของเครื่องทำงานระหว่างจังหวะเดินหน้าและถอยหลัง

แรงบิดรวมของกลไกการทำงานของกลไกในโหมดไดนามิก (การสตาร์ท การเบรก) ระหว่างจังหวะเดินหน้าและถอยหลัง ถูกกำหนดโดยนิพจน์:

1.4 การคำนวณเบื้องต้นของกำลังมอเตอร์ไฟฟ้าและการเลือก

ดังนั้นจากการคำนวณโดยใช้สูตรข้างต้นพิกัดของไดอะแกรมโหลดจะได้รับค่าเฉพาะที่ทำให้สามารถคำนวณค่าราก - ค่าเฉลี่ย - กำลังสองของแรงบิดต่อรอบการทำงานได้

สำหรับแผนภาพโหลดที่มีข้อจำกัดความเร่ง:

ระยะเวลาสัมพัทธ์ที่แท้จริงของการเปิดเครื่องจะพิจารณาจากนิพจน์:

โดยที่ t c คือระยะเวลาของรอบการทำงาน, s,

Z คือจำนวนการเริ่มต้นต่อชั่วโมง

เมื่อมีค่าแรงบิดราก-ค่าเฉลี่ย-กำลังสองของกลไกการผลิตต่อรอบ กำลังเครื่องยนต์ที่ต้องการโดยประมาณสามารถกำหนดได้จากความสัมพันธ์:

โดยที่ V снคือความเร็วของตัวการทำงานของกลไก V c 2

PVN - ค่าเล็กน้อยของระยะเวลาตรงซึ่งใกล้เคียงกับ PV N จริงมากที่สุด

K คือค่าสัมประสิทธิ์ที่คำนึงถึงขนาดและระยะเวลาของโหลดไดนามิกของระบบขับเคลื่อนไฟฟ้า รวมถึงการสูญเสียสิ่งที่แนบมากับกลไกและในมอเตอร์ไฟฟ้า สำหรับกรณีของเรา K = 1.2

ตอนนี้ได้เลือกเครื่องยนต์ที่เหมาะกับสภาพการใช้งานแล้ว

พารามิเตอร์เครื่องยนต์:

มอเตอร์กระแสตรงสำหรับเครน-โลหะ, U N = 220 V, รอบการทำงาน = 25%

ตารางที่ 2 - ข้อมูลเครื่องยนต์

กำหนดอัตราทดเกียร์:

โดยที่ w N คือความเร็วพิกัดของมอเตอร์ที่เลือก

สามารถเลือกกระปุกเกียร์ได้จากหนังสืออ้างอิงโดยคำนึงถึงอัตราทดเกียร์กำลังพิกัดและความเร็วของเครื่องยนต์ตลอดจนโหมดการทำงานของกลไกที่กระปุกเกียร์นี้ตั้งใจไว้

ตัวเลือกกระปุกเกียร์นี้เป็นแบบดั้งเดิมมากและเหมาะสำหรับกลไกแบบกว้านเท่านั้น ในความเป็นจริง กล่องเกียร์ได้รับการออกแบบสำหรับกลไกการทำงานเฉพาะ และเป็นส่วนสำคัญที่เชื่อมต่อกับทั้งมอเตอร์ไฟฟ้าและองค์ประกอบการทำงานอย่างจำกัด ดังนั้นหากตัวเลือกกระปุกเกียร์ไม่ได้จำกัดเฉพาะในงานออกแบบ

1.5 การคำนวณโมเมนต์คงที่ที่ลดลง โมเมนต์ความเฉื่อย และสัมประสิทธิ์ความแข็งของมอเตอร์ไฟฟ้า-ระบบเครื่องจักรทำงาน

เพื่อให้สามารถคำนวณคุณลักษณะคงที่และไดนามิกของไดรฟ์ไฟฟ้าได้ จำเป็นต้องนำโหลดแบบคงที่และไดนามิกทั้งหมดไปที่เพลามอเตอร์ ในกรณีนี้ไม่เพียงต้องคำนึงถึงอัตราทดเกียร์ของกระปุกเกียร์เท่านั้น แต่ยังต้องคำนึงถึงความสูญเสียในกระปุกเกียร์รวมถึงการสูญเสียอย่างต่อเนื่องในเครื่องยนต์ด้วย

การสูญเสียขณะไม่มีโหลดของเครื่องยนต์ (การสูญเสียคงที่) สามารถกำหนดได้โดยการทำให้มันเท่ากับการสูญเสียตัวแปรในโหมดการทำงานที่ระบุ:

โดยที่ η n คือประสิทธิภาพพิกัดของเครื่องยนต์

หากไม่ได้ระบุค่า η n ในแค็ตตาล็อก สามารถกำหนดได้โดยนิพจน์:

ช่วงเวลาของการสูญเสียเครื่องยนต์อย่างถาวร

ดังนั้น โมเมนต์คงที่ของระบบมอเตอร์ไฟฟ้า-เครื่องจักรที่ทำงานลดลงเหลือเพลามอเตอร์ในแต่ละไซต์งานจึงคำนวณโดยใช้สูตร:

หากเครื่องยนต์ทำงานในโหมดมอเตอร์ในสภาวะคงที่

โมเมนต์ความเฉื่อยรวมของมอเตอร์ไฟฟ้า-ระบบเครื่องจักรทำงานลดลงเหลือเพลามอเตอร์ไฟฟ้าประกอบด้วยสององค์ประกอบ:

ก) โมเมนต์ความเฉื่อยของโรเตอร์ (กระดอง) ของเครื่องยนต์และองค์ประกอบขับเคลื่อนไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องหมุนด้วยความเร็วเดียวกันกับเครื่องยนต์

b) โมเมนต์ความเฉื่อยรวมของส่วนบริหารที่กำลังเคลื่อนที่ของเครื่องจักรทำงานและมวลการเคลื่อนย้ายที่เกี่ยวข้องซึ่งเกี่ยวข้องกับกระบวนการทางเทคโนโลยีของกลไกการทำงานนี้ลดลงเหลือเพลาเครื่องยนต์

ดังนั้น โมเมนต์ความเฉื่อยรวมที่ลดลงถึงเพลามอเตอร์ระหว่างจังหวะเดินหน้าและถอยหลังจะถูกกำหนดโดยนิพจน์:

โดยที่ J d คือโมเมนต์ความเฉื่อยของกระดอง (โรเตอร์) ของเครื่องยนต์

a คือค่าสัมประสิทธิ์ที่คำนึงถึงการมีอยู่ขององค์ประกอบขับเคลื่อนไฟฟ้าอื่นๆ บนเพลาความเร็วสูง เช่น ข้อต่อ รอกเบรก เป็นต้น

สำหรับกลไกที่นำเสนอในงานออกแบบรายวิชา ค่าสัมประสิทธิ์ a = 1.5

J prrm1, J prrm2 – โมเมนต์ความเฉื่อยรวมของแอคชูเอเตอร์ที่กำลังเคลื่อนที่ และมวลที่เกี่ยวข้องของเครื่องทำงานระหว่างจังหวะเดินหน้าและถอยหลัง ลดลงเหลือเพลามอเตอร์:

เพื่อให้เข้าใจถึงอิทธิพลของการเชื่อมต่อทางกลแบบยืดหยุ่นต่อกระบวนการชั่วคราวของมอเตอร์ไฟฟ้า - ระบบเครื่องจักรทำงาน ความแข็งแบบบิด C k จะถูกนำเสนอในงาน

ความแข็งแกร่งของการเชื่อมต่อเชิงกลแบบยืดหยุ่น C pr ลดลงถึงเพลามอเตอร์ถูกกำหนดโดยค่าของความแข็งแกร่งแบบบิด:

1.6 การสร้างแผนภาพโหลดของมอเตอร์ไฟฟ้า

ในการสร้างแผนภาพโหลดของมอเตอร์ไฟฟ้าจำเป็นต้องกำหนดค่าของแรงบิดแบบไดนามิกที่จำเป็นสำหรับการสตาร์ทและการเบรกตลอดจนค่าของแรงบิดสตาร์ทและการเบรกของเครื่องยนต์

สำหรับแผนภาพโหลดของกลไกที่มีการเร่งความเร็วที่จำกัด ค่าของช่วงเวลาเหล่านี้จะถูกกำหนดโดยนิพจน์ต่อไปนี้

แรงบิดในการสตาร์ทและการเบรกในกรณีที่เครื่องยนต์ทำงานในโหมดมอเตอร์ในสภาวะคงที่จะถูกกำหนดโดยสูตร:

ในการสร้างลักษณะการทำงาน จำเป็นต้องใช้ค่าความเร็ว w c 1 ความเร็ว w c2 เท่ากับความเร็วพิกัดของมอเตอร์ไฟฟ้า

รูปที่ 3 - แผนภาพโหลดโดยประมาณของมอเตอร์ไฟฟ้า

1.7 การตรวจสอบเบื้องต้นของมอเตอร์ไฟฟ้าเพื่อให้ความร้อนและประสิทธิภาพ

การตรวจสอบเบื้องต้นของเครื่องยนต์เพื่อให้ความร้อนสามารถทำได้โดยใช้แผนภาพโหลดเครื่องยนต์โดยใช้วิธีแรงบิดที่เท่ากัน ในกรณีนี้วิธีนี้ไม่ได้ให้ข้อผิดพลาดที่สำคัญเพราะว่า ทั้งมอเตอร์กระแสตรงและมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับจะทำงานในระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าที่ออกแบบไว้ในส่วนเชิงเส้นตรงของคุณลักษณะทางกล ซึ่งให้ความเป็นไปได้สูงในการพิจารณาแรงบิดของมอเตอร์ให้เป็นสัดส่วนกับกระแสไฟฟ้าของมอเตอร์

ช่วงเวลาที่เท่ากันถูกกำหนดโดยนิพจน์:

แรงบิดที่อนุญาตของมอเตอร์ที่เลือกไว้ล่วงหน้าซึ่งทำงานที่ PV f:

เงื่อนไขการเลือกเครื่องยนต์เบื้องต้นให้ถูกต้อง:

สำหรับกรณีของเรา

ซึ่งตรงตามเงื่อนไขการเลือกมอเตอร์ไฟฟ้า

1.8 การเลือกระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าและแผนผังบล็อก

ไดรฟ์ไฟฟ้าที่ออกแบบร่วมกับกลไกการผลิตที่ระบุทำให้เกิดระบบเครื่องกลไฟฟ้าเพียงระบบเดียว ชิ้นส่วนไฟฟ้าของระบบนี้ประกอบด้วยตัวแปลงพลังงานไฟฟ้าเชิงกลของกระแสตรงหรือกระแสสลับและระบบควบคุม (พลังงานและข้อมูล) ชิ้นส่วนทางกลของระบบเครื่องกลไฟฟ้าประกอบด้วยมวลเคลื่อนที่ที่เกี่ยวข้องทั้งหมดของไดรฟ์และกลไก

ในฐานะที่เป็นตัวแทนหลักของชิ้นส่วนทางกล เราใช้การออกแบบระบบทางกล (รูปที่ 4) ซึ่งบ่อยครั้งที่เมื่อละเลยความยืดหยุ่นของการเชื่อมต่อทางกล จะเป็นการเชื่อมโยงทางกลลดลงอย่างเข้มงวด

รูปที่ 4 – ระบบกลไกการออกแบบสองมวล

ที่นี่ J 1 และ J 2 เป็นโมเมนต์ความเฉื่อยของมวลสองตัวของไดรฟ์ไฟฟ้าซึ่งเชื่อมต่อกันด้วยการเชื่อมต่อแบบยืดหยุ่นลดลงไปที่เพลามอเตอร์

w1, w2 – ความเร็วการหมุนของมวลเหล่านี้

с12 - ความแข็งแกร่งของการเชื่อมต่อทางกลแบบยืดหยุ่น

จากการวิเคราะห์คุณสมบัติทางไฟฟ้าเครื่องกลของมอเตอร์ต่างๆ พบว่าภายใต้เงื่อนไขบางประการลักษณะทางกลของมอเตอร์เหล่านี้มีการอธิบายด้วยสมการที่เหมือนกัน ดังนั้นภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้คุณสมบัติทางไฟฟ้าเครื่องกลพื้นฐานของมอเตอร์จึงคล้ายกันซึ่งทำให้สามารถอธิบายไดนามิกของระบบเครื่องกลไฟฟ้าโดยใช้สมการเดียวกัน

ข้อความข้างต้นเป็นจริงสำหรับมอเตอร์ที่มีการกระตุ้นอย่างอิสระ มอเตอร์ที่มีการกระตุ้นตามลำดับและการกระตุ้นแบบผสมเมื่อทำให้คุณลักษณะทางกลเป็นเส้นตรงในบริเวณใกล้กับจุดสมดุลสถิต และสำหรับมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสที่มีโรเตอร์แบบพันแผลเมื่อทำให้เป็นเส้นตรงส่วนการทำงานของคุณลักษณะทางกล

ดังนั้น เมื่อใช้สัญลักษณ์เดียวกันสำหรับมอเตอร์สามประเภท เราได้ระบบสมการเชิงอนุพันธ์ที่อธิบายไดนามิกของระบบเครื่องกลไฟฟ้าเชิงเส้น:

โดยที่ M s(1) และ M s(2) เป็นส่วนหนึ่งของโหลดรวมของระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าที่ใช้กับมวลที่หนึ่งและที่สอง

M 12 – โมเมนต์ยืดหยุ่นระหว่างมวลเคลื่อนที่ของระบบ

β – โมดูลัสความแข็งคงที่ของลักษณะทางกล

T e – ค่าคงที่เวลาแม่เหล็กไฟฟ้าของตัวแปลงระบบเครื่องกลไฟฟ้า

แผนภาพบล็อกที่สอดคล้องกับระบบสมการแสดงไว้ในรูปที่ 5

รูปที่ 5 - บล็อกไดอะแกรมของระบบเครื่องกลไฟฟ้า

พารามิเตอร์ w0, Te, β ถูกกำหนดสำหรับเครื่องยนต์แต่ละประเภทโดยใช้นิพจน์ของตัวเอง

ระบบสมการเชิงอนุพันธ์และแผนภาพบล็อกสะท้อนรูปแบบพื้นฐานที่มีอยู่ในระบบเครื่องกลไฟฟ้าแบบไม่เชิงเส้นจริงอย่างถูกต้องในโหมดการเบี่ยงเบนที่อนุญาตจากสถานะคงที่

1.9 การคำนวณและการสร้างคุณลักษณะทางกลและทางกลไฟฟ้าตามธรรมชาติของมอเตอร์ไฟฟ้าที่เลือก

สมการสำหรับคุณลักษณะทางไฟฟ้าและเครื่องกลตามธรรมชาติของเครื่องยนต์นี้คือ:

โดยที่ U คือแรงดันไฟฟ้าที่กระดองมอเตอร์

ผม - กระแสกระดองมอเตอร์

M – แรงบิดที่พัฒนาโดยเครื่องยนต์

R iΣ - ความต้านทานรวมของวงจรกระดองมอเตอร์:

โดยที่ R i คือความต้านทานของขดลวดกระดอง

R dp – ความต้านทานการพันของเสาเพิ่มเติม

Rko – ความต้านทานของการชดเชยการคดเคี้ยว

Ф – ฟลักซ์แม่เหล็กของมอเตอร์

K – ปัจจัยการออกแบบ

จากนิพจน์ที่ให้ไว้ข้างต้น เป็นที่ชัดเจนว่าคุณลักษณะของเครื่องยนต์มีลักษณะเชิงเส้นตรงภายใต้เงื่อนไข Ф = const และสามารถพล็อตได้โดยใช้จุดสองจุด จุดเหล่านี้จะเลือกจุดไม่ได้ใช้งานในอุดมคติและจุดโหมดปกติ กำหนดปริมาณที่เหลือ:

รูปที่ 6 - ลักษณะตามธรรมชาติของเครื่องยนต์

1.10 การคำนวณและการสร้างคุณลักษณะประดิษฐ์ของมอเตอร์ไฟฟ้า

คุณลักษณะประดิษฐ์ของเครื่องยนต์ในโครงการหลักสูตรนี้ประกอบด้วยคุณลักษณะรีโอสแตติกเพื่อให้ได้ความเร็วที่ลดลงเมื่อเครื่องยนต์ทำงานที่โหลดเต็ม เช่นเดียวกับคุณลักษณะรีโอสแตติกที่ให้เงื่อนไขการสตาร์ทและการเบรกที่ระบุ

1.10.1 การคำนวณและการสร้างแผนภาพสตาร์ทเครื่องยนต์ที่มีลักษณะทางกลเชิงเส้นแบบกราฟิก

การก่อสร้างเริ่มต้นด้วยการสร้างลักษณะทางกลตามธรรมชาติ ถัดไปคุณต้องคำนวณแรงบิดสูงสุดที่เครื่องยนต์พัฒนาขึ้น

โดยที่ แล คือ ความจุเกินของมอเตอร์

ในการสร้างลักษณะการทำงาน เราใช้ค่าของ w 1 และ M c1 ซึ่งเป็นจุดไม่ได้ใช้งานในอุดมคติ

เมื่อถึงลักษณะทางธรรมชาติจะมีกระแสไหลเข้าเกิน M 1 และ M 2 หากต้องการเริ่มต้นจากลักษณะการทำงาน คุณต้องออกจากแผนเริ่มต้นปัจจุบัน เนื่องจากเมื่อเริ่มต้นการทำงานและลักษณะทางธรรมชาติจึงต้องมีขั้นตอนเดียวและไม่จำเป็นต้องมีขั้นตอนเพิ่มเติม

M 1 และ M 2 เท่ากัน:

รูปที่ 7 - ลักษณะการสตาร์ทเครื่องยนต์

ตามรูป ความต้านทานเริ่มต้นคำนวณโดยใช้สูตรต่อไปนี้:

ลำดับการเริ่มต้นจะแสดงในรูปเป็นสัญลักษณ์

1.10.2 การคำนวณและการสร้างลักษณะการทำงานของเครื่องยนต์จากลักษณะทางกลเชิงเส้น

ลักษณะการทำงานของมอเตอร์กระแสตรงที่มีการกระตุ้นแบบอิสระถูกสร้างขึ้นโดยใช้สองจุด: จุดเดินเบาในอุดมคติและจุดโหมดการทำงาน ซึ่งพิกัดถูกกำหนดไว้ก่อนหน้านี้:

รูปที่ 8 - ลักษณะสมรรถนะของเครื่องยนต์

ขึ้นอยู่กับลักษณะการทำงานที่สัมพันธ์กับแผนภาพสตาร์ทเครื่องยนต์ จำเป็นต้องมีการแก้ไขอย่างใดอย่างหนึ่งกับแผนภาพสตาร์ทหรือวิถีการสตาร์ทเครื่องยนต์ภายใต้โหลด Mc1 เพื่อเพิ่มความเร็ว wc1

รูปที่ 9 - ลักษณะสมรรถนะของเครื่องยนต์

1.10.3 การสร้างลักษณะการเบรก

ข้อกำหนดทางเทคนิคกำหนดการเร่งความเร็วสูงสุดที่อนุญาตในกระบวนการชั่วคราว จากนั้นจุดเริ่มต้นสำหรับการสร้างลักษณะการเบรกคือค่าเฉลี่ย ขนาดคงที่ แรงบิดในการเบรกที่กำหนดไว้ในย่อหน้าที่ 6 เนื่องจากเมื่อพิจารณาแล้ว ความเร่งจึงอยู่ที่ เมื่อพิจารณาถึงค่าคงที่ แรงบิดในการเบรกเมื่อเบรกด้วยน้ำหนักที่แตกต่างกันและจากความเร็วเริ่มต้นที่แตกต่างกันอาจแตกต่างกันอย่างมาก ไม่ว่าจะขึ้นหรือลง ตามทฤษฎีแล้ว เป็นไปได้ด้วยซ้ำที่พวกเขาจะเท่าเทียมกัน:

ดังนั้นจึงต้องวางแผนลักษณะการเบรกทั้งสองอย่าง

การวาดภาพจะต้องคำนึงว่าจะต้องสร้างคุณลักษณะรีโอสแตติกของการเบรกแบบรวมศูนย์ในลักษณะที่พื้นที่ระหว่างคุณลักษณะและแกนพิกัดจะเท่ากันโดยประมาณในกรณีเดียว:

และในอีกกรณีหนึ่ง:

บ่อยครั้งที่ค่าของแรงบิดในการเบรกจะน้อยกว่าแรงบิดสูงสุด M1 ซึ่งกำหนดความต้านทานเริ่มต้น ในกรณีนี้จำเป็นต้องสร้างลักษณะตามธรรมชาติของมอเตอร์สำหรับทิศทางการหมุนย้อนกลับและกำหนดค่าของความต้านทานการเบรกโดยใช้นิพจน์ตามรูป:

1.11 การคำนวณโหมดชั่วคราวของไดรฟ์ไฟฟ้า

ในโครงการหลักสูตรนี้ จะต้องคำนวณกระบวนการชั่วคราวของการสตาร์ทและการเบรกด้วยน้ำหนักที่ต่างกัน เป็นผลให้ควรได้รับการขึ้นอยู่กับแรงบิดความเร็วและมุมของการหมุนตรงเวลา

ผลลัพธ์ของการคำนวณกระบวนการชั่วคราวจะถูกใช้ในการสร้างไดอะแกรมโหลดของระบบขับเคลื่อนไฟฟ้า และตรวจสอบเครื่องยนต์ว่ามีความร้อน ความจุเกิน และประสิทธิภาพที่ระบุ

1.11.1 การคำนวณกระบวนการชั่วคราวทางกลของตัวขับเคลื่อนไฟฟ้าที่มีการต่อทางกลที่เข้มงวดอย่างยิ่ง

เมื่อชิ้นส่วนทางกลของตัวขับเคลื่อนไฟฟ้าถูกแสดงเป็นตัวเชื่อมทางกลที่เข้มงวด และความเฉื่อยทางแม่เหล็กไฟฟ้าถูกละเลย ตัวขับเคลื่อนไฟฟ้าที่มีลักษณะทางกลเชิงเส้นคือตัวเชื่อมแบบอะคาบซึ่งมีค่าคงที่ของเวลา T m

สมการชั่วคราวสำหรับกรณีนี้เขียนดังนี้:

โดยที่ M คือแรงบิดของเครื่องยนต์ในสภาวะคงที่

w c - ความเร็วของเครื่องยนต์ในสภาวะคงที่

M start – ช่วงเวลาที่เริ่มต้นกระบวนการเปลี่ยนแปลง

W start – ความเร็วของเครื่องยนต์ที่จุดเริ่มต้นของกระบวนการเปลี่ยนผ่าน

T m – ค่าคงที่เวลาของระบบเครื่องกลไฟฟ้า

ค่าคงที่เวลาระบบเครื่องกลไฟฟ้าคำนวณโดยใช้สูตรต่อไปนี้สำหรับแต่ละขั้นตอน:

เพื่อประสิทธิภาพการเบรก:

เวลาปฏิบัติงานของคุณลักษณะระหว่างกระบวนการชั่วคราวถูกกำหนดโดยสูตรต่อไปนี้:

เพื่อให้บรรลุถึงลักษณะทางธรรมชาติ เราพิจารณา:

เพื่อให้ได้ลักษณะการทำงาน:

เพื่อประสิทธิภาพการเบรก:

เวลาของกระบวนการชั่วคราวระหว่างการสตาร์ทและการเบรกจะถูกกำหนดเป็นผลรวมของเวลาในแต่ละขั้นตอน

เพื่อให้ได้ลักษณะทางธรรมชาติ:

เพื่อให้ได้ลักษณะการทำงาน:

เวลาใช้งานในลักษณะทางธรรมชาติในทางทฤษฎีเท่ากับอนันต์ ดังนั้นจึงคำนวณได้เป็น (3-4) Tm

ดังนั้นจึงได้รับข้อมูลทั้งหมดสำหรับการคำนวณกระบวนการชั่วคราว

1.11.2 การคำนวณกระบวนการชั่วคราวทางกลของตัวขับไฟฟ้าเมื่อมีจุดต่อทางกลแบบยืดหยุ่น

ในการคำนวณกระบวนการชั่วคราวนี้ จำเป็นต้องทราบความเร่งและความถี่ของการแกว่งอย่างอิสระของระบบ

วิธีแก้สมการคือ:

ในระบบที่เข้มงวดอย่างยิ่ง โหลดเกียร์ในระหว่างกระบวนการสตาร์ทจะเท่ากับ:

เนื่องจากการสั่นสะเทือนแบบยืดหยุ่น โหลดจะเพิ่มขึ้นและถูกกำหนดโดยนิพจน์:

รูปที่ 13 - ความผันผวนของโหลดแบบยืดหยุ่น

1.11.3 การคำนวณกระบวนการชั่วคราวทางกลไฟฟ้าของตัวขับไฟฟ้าที่มีส่วนต่อทางกลที่เข้มงวดอย่างยิ่ง

ในการคำนวณกระบวนการชั่วคราวนี้ จำเป็นต้องคำนวณปริมาณต่อไปนี้:

หากอัตราส่วนของค่าคงที่เวลาน้อยกว่า 4 เราจะใช้สูตรต่อไปนี้ในการคำนวณ:

รูปที่ 14 - กระบวนการชั่วคราว W(t)

รูปที่ 15 - กระบวนการชั่วคราว M(t)

1.12 การคำนวณและการสร้างไดอะแกรมโหลดแบบละเอียดของมอเตอร์ไฟฟ้า

จะต้องสร้างแผนภาพโหลดเครื่องยนต์ที่ได้รับการปรับปรุงโดยคำนึงถึงโหมดการสตาร์ทและการเบรกของการทำงานของเครื่องยนต์ในวงจร

พร้อมกับการคำนวณแผนภาพโหลดของเครื่องยนต์ จำเป็นต้องคำนวณค่าของแรงบิดราก-ค่าเฉลี่ย-กำลังสองในแต่ละส่วนของกระบวนการชั่วคราว

แรงบิด rms แสดงลักษณะเฉพาะของการทำความร้อนของมอเตอร์ในกรณีที่มอเตอร์ทำงานในส่วนเชิงเส้นตรงของคุณลักษณะ โดยที่แรงบิดเป็นสัดส่วนกับกระแส

ในการหาค่าราก - ค่าเฉลี่ย - กำลังสองของแรงบิดหรือกระแสไฟฟ้า เส้นโค้งชั่วคราวที่แท้จริงจะถูกประมาณด้วยส่วนตรง

ค่าของโมเมนต์รูท - ค่าเฉลี่ย - กำลังสองในแต่ละส่วนการประมาณจะถูกกำหนดโดยนิพจน์:

โดยที่ M เริ่มต้น i คือค่าเริ่มต้นของช่วงเวลาในพื้นที่ที่พิจารณา

M con i คือค่าสุดท้ายของช่วงเวลาในพื้นที่ที่พิจารณา

สำหรับแผนภาพโหลดของเรา จำเป็นต้องหาโมเมนต์กำลังสองเฉลี่ยของรากหกโมเมนต์

หากต้องการก้าวไปสู่ลักษณะที่เป็นธรรมชาติ:

วิธีขับบนโค้งขณะใช้งาน:

1.13 ตรวจสอบไดรฟ์ไฟฟ้าเพื่อดูประสิทธิภาพ ความร้อน และความจุเกินที่กำหนด

การตรวจสอบประสิทธิภาพที่ระบุของกลไกประกอบด้วยการตรวจสอบว่าเวลาการทำงานที่คำนวณได้เหมาะสมกับ t p ที่ระบุโดยข้อกำหนดทางเทคนิคหรือไม่

โดยที่ t pp คือเวลาทำงานโดยประมาณของไดรฟ์ไฟฟ้า

t p1 และ t p2 – เวลาของการเริ่มต้นครั้งแรกและครั้งที่สอง

t t1 และ t t2 – ครั้งของการเบรกครั้งแรกและครั้งที่สอง

t y1 และ t y2 - เวลาของสภาวะคงตัวเมื่อทำงานกับโหลดสูงและต่ำ

t p2, t p1, t t2, t t12 – นำมาจากการคำนวณกระบวนการชั่วคราว

การทดสอบเครื่องยนต์ที่เลือกเพื่อให้ความร้อนในโครงการหลักสูตรนี้ควรทำโดยใช้วิธีแรงบิดที่เท่ากัน

แรงบิดของมอเตอร์ที่อนุญาตในโหมดซ้ำ - ระยะสั้นถูกกำหนดโดยนิพจน์:

1.14 แผนผังของส่วนกำลังของไดรฟ์ไฟฟ้า

ส่วนกำลังจะแสดงในส่วนกราฟิก

คำอธิบายของวงจรกำลังมอเตอร์ไฟฟ้า

การควบคุมระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าประกอบด้วยประการแรกในการเชื่อมต่อขดลวดมอเตอร์เข้ากับเครือข่ายแหล่งจ่ายไฟเมื่อสตาร์ทเครื่องและถอดออกเมื่อหยุดและประการที่สองในการสลับขั้นของตัวต้านทานสตาร์ทแบบค่อยเป็นค่อยไปโดยอุปกรณ์คอนแทคเตอร์รีเลย์ในขณะที่เครื่องยนต์เร่งความเร็ว

เอาท์พุตของสเตจตัวต้านทานเริ่มต้นในวงจรโรเตอร์สามารถทำได้หลายวิธี: เป็นฟังก์ชันของความเร็ว เป็นฟังก์ชันของกระแส และเป็นฟังก์ชันของเวลา ในโครงการนี้ เครื่องยนต์สตาร์ทตามฟังก์ชันของเวลา

บทสรุป

ในรายวิชานี้ มีการคำนวณการขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าของรถเข็นเครนเหนือศีรษะ มอเตอร์ที่เลือกไม่ตรงตามเงื่อนไขทั้งหมด เนื่องจากแรงบิดที่มอเตอร์พัฒนาขึ้นมีมากกว่าที่จำเป็นสำหรับกลไกนี้ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเลือกมอเตอร์ที่มีแรงบิดน้อยกว่า เนื่องจากรายการเอ็นจิ้นที่นำเสนอยังไม่สมบูรณ์ เราจึงปล่อยให้เอ็นจิ้นนี้ยังคงมีการแก้ไขเพิ่มเติม

นอกจากนี้ เพื่อใช้คุณลักษณะการทำงานในการสตาร์ททั้งสองทิศทาง เราอนุญาตให้กระแสกระโดดใหญ่ขึ้นเล็กน้อยเมื่อเปลี่ยนไปใช้คุณลักษณะตามธรรมชาติ แต่นี่เป็นสิ่งที่ยอมรับได้ เนื่องจากการเปลี่ยนวงจรสตาร์ทจะทำให้จำเป็นต้องเพิ่มความต้านทาน

บรรณานุกรม

1.คลูเชฟ, วี.ไอ. ทฤษฎีการขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า / V.I. คลูเชฟ – อ.: Energoatomizdat, 1998.- 704 หน้า

2. ชิลิคิน, M.G. หลักสูตรการขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าทั่วไป / M.G. พริก. – ม.: Energoatomizdat, 1981. -576 หน้า

3. Veshenevsky, S.N. ลักษณะของมอเตอร์ในระบบขับเคลื่อนไฟฟ้า / S.N. เวเชเนฟสกี้ – อ.: พลังงาน, 2520. – 432 น.

4. Andreev รองประธาน พื้นฐานของการขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า / วี.พี. Andreev, Yu.A. ซาบินิน. – โกเซนเนอร์กอยซแดต, 1963. – 772 หน้า

ดาวน์โหลดรายวิชา: คุณไม่มีสิทธิ์เข้าถึงไฟล์ดาวน์โหลดไฟล์จากเซิร์ฟเวอร์ของเรา