Определение механических характеристик рабочей машины
Тахограмма рабочей машины, закон изменения момента ее статического сопротивления. Выбор основной скорости вращения рабочей машины. Обоснование и выбор рода тока и номинального режима работы двигателя. Особенности выбора двигателя рабочей машины.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 28.09.2017 |
| Размер файла | 822,0 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.
19
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования РФ
Волгоградский государственный технический университет
Кафедра “Автоматизация производственных процессов”
Контрольная работа
По курсу “Автоматизированный электропривод”
Выполнил:
Студент группы
Емельяненко Роман Вячеславович
Содержание
- 1.Тахограмма рабочей машины
- 2. Механическая характеристика рабочей машины
- 3. Нагрузочная диаграмма рабочей машины
- 4. Выбор основной скорости вращения рабочей машины
- 5. Обоснование и выбор рода тока и номинального режима работы двигателя
- 7. Выбор двигателя
- 8. Расчет передаточного числа редуктора и принятие ближайшего значения из типового ряда передаточных отношений
- 9. Тахограмма работы двигателя
- 10. Расчет и построение механической характеристики рабочей машины приведенной к валу двигателя
- 11. Расчет и построение нагрузочной диаграммы двигателя без учета динамических моментов
1.Тахограмма рабочей машины
В таблице 1 приведены значения скорости вращения вала рабочей машины в промежутки времени ,,, и пауза между циклами работы машины.
Таблица 1.
|
Частота вращения, рад/с |
Продолжительность работы и паузы, с |
||||||
|
20 |
-40 |
-5 |
15 |
15 |
5 |
15 |
По данным таблицы 1 строим тахограмму рабочей машины.
|
20 |
, |
||||||||||||
|
15 |
|||||||||||||
|
10 |
|||||||||||||
|
5 |
|||||||||||||
|
, |
|||||||||||||
|
-5 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
|||
|
-10 |
|||||||||||||
|
--15 |
|||||||||||||
|
-20 |
|||||||||||||
|
-25 |
50c |
||||||||||||
|
-30 |
|||||||||||||
|
-35 |
|||||||||||||
|
-40 |
Рисунок 1 Тахограмма рабочей машины.
2. Механическая характеристика рабочей машины
В таблице 2 приведен закон изменения момента статического сопротивления рабочей машины (), а также К.П.Д. передачи .
Таблица 2.
|
, Hм |
||
|
0,8 |
Приняв нагрузку реактивной, построим механическую характеристику рабочей машины в координатах и .
Рисунок 2 Механическая характеристика рабочей машины.
3. Нагрузочная диаграмма рабочей машины
Используя данные таблицы 1 и закон изменения момента статического сопротивления рабочей машины, определяем значения последнего в промежутках времени и . По этим данным строим нагрузочную диаграмму.
Рисунок 3 Нагрузочная диаграмма рабочей машины.
4. Выбор основной скорости вращения рабочей машины
За основную скорость рабочей машины рекомендуется принимать скорость, при которой машина работает наибольший промежуток времени. В нашем случае за основную рациональнее принять скорость 40с.
5. Обоснование и выбор рода тока и номинального режима работы двигателя
Род тока (а следовательно, и вид двигателя) выбираем по возможности регулирования скорости вращения валов двигателя из двух основных типов - двигателя постоянного тока и асинхронного двигателя.
Выбор двигателя по роду тока рекомендуется выполнить с учетом предполагаемого применения реостатной релейно-контактной системы управления. В таком случае при прочих равных условиях предпочтение следует отдавать асинхронным двигателям с фазным ротором, которые имеют по сравнению с двигателями постоянного тока меньшую массу, габариты и стоимость, и большую надежность. Кроме того, питание асинхронных двигателей промышленной частоты осуществляется в этих схемах от сети без дополнительных силовых преобразователей, когда увеличение скорости вращения двигателя выше синхронной в двигательном режиме невозможно.
Это означает, что при работе двигателя на естественной механической характеристике должна быть получена максимальная скорость рабочей машины. Понижение скорости обеспечивается введением дополнительного сопротивления в цепь ротора, в результате чего увеличиваются потери и снижаются экономические показатели привода.
Выбор номинального режима работы двигателя из восьми регламентированных ГОСТом рекомендуется ограничить следующими: - продолжительный, - кратковременный и - повторно - кратковременный. Отечественная промышленность выпускает в основном двигатели с номинальными режимами и , и малыми сериями - с режимом .
Выбор номинального режима работы двигателя обусловлен следующими обстоятельствами: двигатели исполнения предназначены для работы при длительности цикла не более 10 минут; при более 10 минут рекомендуется применение двигателей длительного номинального режима , не смотря на циклический характер работы привода, наличие пусковых и тормозных режимов и пауз; двигатели исполнения экономически целесообразно применять, как указано выше, при более 10 минут или при продолжительности включения (ПВ) более 60%.
ПВ
Согласно рекомендации выбираем продолжительный режим () работы двигателя. ПВ-100%.
6. Расчет требуемой номинальной мощности двигателя
Требуемая номинальная мощность двигателя продолжительного номинального режима определяется по формуле:
,
где - коэффициент запаса, учитывающий потери в редукторе и увеличение потерь в двигателе в переходных режимах, ;
- число участков тахограммы рабочей машины, на которых скорость равна или меньше основной;
- число участков тахограммы, на которых скорость превышает основную;
, - момент и скорость рабочей машины;
- длительность цикла, включая паузу;
- длительность паузы;
- эквивалентная мощность двигателя.
рабочая машина двигатель скорость
Для выбора двигателя по справочнику необходимо полученное значение мощности двигателя с действительной продолжительностью включения (ПВ) привести к ближайшей стандартной (ПВ) по формуле:
Требуемая номинальная мощность Р=69,706кВт.
7. Выбор двигателя
Выбираем двигатель из условия .
Выбираем асинхронный двигатель с фазным ротором типа АКБ-92-6У3 со следующими техническими данными: ; ; ; ; ; ; кратность максимального момента 1,8; ; .
8. Расчет передаточного числа редуктора и принятие ближайшего значения из типового ряда передаточных отношений
Номинальная частота вращения двигателя
Ориентировочное передаточное значение редуктора
Выбираем клиноременную передачу с передаточным числом 2,6.
9. Тахограмма работы двигателя
Рисунок 4 Тахограмма работы двигателя.
10. Расчет и построение механической характеристики рабочей машины приведенной к валу двигателя
Приведенный момент рабочей машины к валу двигателя рассчитывается по формуле
Рисунок 5 Механическая характеристика рабочей машины, приведенная к валу двигателя.
11. Расчет и построение нагрузочной диаграммы двигателя без учета динамических моментов
Рисунок 6 Нагрузочная диаграмма рабочей машины.
Задание 2.
1. Рассчет естественной механической характеристики двигателя и ее построение.
Построение естественной механической характеристики проводят после определения значений следующих переменных:
синхронная скорость , рад/сек,
где - частота тока статора;
- число пар полюсов обмотки статора;
номинальная скорость
;
номинальный (электромагнитный) момент двигателя
, Нм;
Нм
максимальный (критический) момент ;
Нм
номинальное скольжение
;
критическое скольжение
;
Теперь задавая значениями скольжения от 0 до 1, вычисляется момент двигателя по формуле
и строится естественная механическая характеристика сначала в координатах , а затем в координатах .
Рисунок 7 Механическая характеристика в координатах
Рисунок 8 Механическая характеристика в координатах.
Построим искусственную механическую характеристику при изменении дополнительного активного сопротивления в цепи ротора . Как известно, сопротивление изменяет критическое скольжение в соответствии с формулой
и не оказывает влияния на величину критического момента .
Рисунок 9 Естественная и искусственная механическая характеристика в координатах.
На характеристиках указаны значения скольжения , . Аналогично показаны значения критического скольжения и .
, Откуда
.
Это равенство имеет место при условии (без доказательства):
или
.
Подставляем сюда значения в соответствии с формулой для расчета искусственной характеристики:
.
Определим внутреннее сопротивление фазы роторной обмотки и номинальное сопротивление ротора по паспортным данным двигателя:
,
,
где - Э.Д.С. неподвижного разомкнутого ротора;
- номинальный ток ротора.
Опредилим величину добавочных сопротивлений выключаемых на каждой ступени
;
;
;
;
.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Тахограмма 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 26.08.2014Расчет системы автоматизированного электропривода рабочей машины. Определение мощности асинхронного двигателя привода. Проверка правильности выбора мощности двигателя по нагреву методом средних потерь. Расчет механической характеристики рабочей машины.
курсовая работа [334,3 K], добавлен 24.03.2015Униполярные машины, основанные на опыте М. Фарадея. Сборка частей двигателя с железным магнитопроводом. Механическая мощность двигателя. Направление вращения ротора. Сопротивление проводника рабочей обмотки. Переходные процессы в коллекторных двигателях.
реферат [23,9 K], добавлен 02.04.2016Принцип работы машины постоянного тока. Статистические характеристики и режимы работы двигателя независимого возбуждения. Способы регулирования скорости двигателя. Расчет параметров электрической машины. Структурная схема замещения силовой цепи.
курсовая работа [438,8 K], добавлен 13.01.2011Общий коэффициент полезного действия привода. Определение его кинематических и силовых характеристик. Частота вращения приводного вала рабочей машины. Разбивка передаточного числа привода для приемлемого варианта типа двигателя. Вращающий момент на валах.
контрольная работа [127,7 K], добавлен 10.04.2015Описание технологической схемы электропривода. Проверка двигателя по пусковому моменту. Построение механических характеристик рабочей машины и электропривода. Выбор аппаратуры управления и защиты. Расчет устойчивости системы двигатель-рабочая машина.
курсовая работа [165,0 K], добавлен 18.12.2014Расчеты главных размеров двигателя. Выбор и определение параметров обмотки якоря. Проверка магнитной цепи машины, также расчет параллельной обмотки возбуждения, щеточно-коллекторного узла и добавочных полюсов. Конструкция двигателя постоянного тока.
курсовая работа [852,4 K], добавлен 30.03.2011Расчет мощности двигателя электропривода грузоподъемной машины. Выбор элементов силовой части электропривода. Расчет доводочной скорости. Построение нагрузочной диаграммы и тахограммы работы двигателя. Проверка двигателя по пусковым условиям и теплу.
курсовая работа [251,3 K], добавлен 16.12.2012Механическая 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.
контрольная работа [49,3 K], добавлен 27.10.2010Расчет и построение механической характеристики двигателя по аналитическому уравнению. Определение механической характеристики рабочей машины, приведенной к валу двигателя. Суммарный приведенный момент инерции системы "двигатель - рабочая машина".
контрольная работа [1,7 M], добавлен 04.07.2021Разработка принципиальной схемы гидропривода горизонтально-ковочной машины. Выбор длины хода штоков, диаметров цилиндров, рабочей жидкости и расчет исполнительных механизмов, элементов гидропривода, а так же управляющих и предохранительных составляющих.
курсовая работа [380,2 K], добавлен 26.10.2011Начальные данные проектируемого двигателя постоянного тока. Выбор главных размеров, расчёт геометрии зубцовой зоны, выбор материала и расчет параметров двигателя. Вычисление характеристик намагничивания машины. Коммутационные параметры, расчет обмоток.
курсовая работа [687,9 K], добавлен 07.09.2009Устройство асинхронной машины: статор и вращающийся ротор. Механическая характеристика асинхронного двигателя, его постоянные и переменные потери. Методы регулирования частоты вращения двигателя. Работа синхронного генератора в автономном режиме.
презентация [9,7 M], добавлен 06.03.2015Расчет двигателя постоянного тока: главные размеры машины; параметры обмотки якоря, коллектор и щеточный аппарат; геометрия зубцовой зоны. Магнитная система машины: расчет параллельной обмотки возбуждения; потери и коэффициент полезного действия.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 06.09.2012Выбор рода тока и напряжения двигателя, его номинальной скорости и конструктивного исполнения. Расчёт мощности и выбор электродвигателя для длительного режима работы. Устройство и принцип действия двигателя постоянного тока. Выбор двигателя по мощности.
курсовая работа [3,5 M], добавлен 01.03.2009Назначение крана и описание работы механизма перемещения моста крана. Расчет механических нагрузок электродвигателя, показателей его надежности. Определение момента инерции рабочей машины; активной и реактивной мощности, потребляемой из сети двигателем.
курсовая работа [630,5 K], добавлен 11.03.2012Расчет машины постоянного тока. Размеры и конфигурация магнитной цепи двигателя. Тип и шаги обмотки якоря. Характеристика намагничивания машины, расчет магнитного потока. Размещение обмоток главных и добавочных полюсов. Тепловой и вентиляционный расчеты.
курсовая работа [790,3 K], добавлен 11.02.2015Построение 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 07.05.2019Определение индуктивность между цепью якоря и цепью возбуждения двигателя. Расчет индуктивности обмотки возбуждения, реактивного момента и коэффициента вязкого трения. График изменения момента и скорости вращения вала двигателя в функции времени.
лабораторная работа [107,2 K], добавлен 14.06.2013Выбор электродвигателей для работы в системах автоматизированного электропривода. Соответствие электропривода условиям пуска рабочей машины и возможных перегрузок. Режимы работы электропривода. Выбор аппаратуры защиты и управления, проводов и кабелей.
курсовая работа [38,1 K], добавлен 24.02.2012
