Файл: Технологическая характеристика рабочей машины.docx

Построение механической и электромеханической характеристики электродвигателя

Механическую характеристику асинхронного электродвигателя рассчитываем по формуле Клосса:

, (2.47)

где М, М_мах – рассчитываемый и максимальный моменты, Н·м;

s, s_мах – задаваемое значение скольжения и максимальное скольжение, о.е.;

Е – коэффициент, которыйф находиться в сложной зависимости от s, Е=ƒ(s).

Коэффициент Е определим по следующему выражению:

, (2.48)

Значение коэффициента Е по формуле (2.38) определим в четырех характерных точках:

1. 
   При s=s_н имеем µ_н=1, Е=Е_н;
   
2. 
   При s=s_мах имеем µ=µ_мах, Е=0;
   
3. 
   При s=s_мин имеем µ=µ_мин, Е=Е_мин;
   
4. 
   При s=1 имеем µ=µ_пуск, Е=Е_пуск;
   

s_мах определим по следующей формуле:

, (2.49)

,

Приведем расчет коэффициента Е для точки №1.

,

Результаты расчетов коэффициента Е в остальных точках сводим в таблицу 2.6.

Таблица 2.6 – Результаты расчетов коэффициента Е

№ точки	S	µ	Е
1	0,06	1	0,293
2	0,294	2,2	0
3	0,85	1,6	0,65
4	1	2	7,47

По результатам расчетов строим графическую зависимость Е=ƒ(s) (рисунок 2.1).



Рисунок 2.1 – Графическая зависимость Е=ƒ(s)

Задаваясь значением значения скольжения s находим по графику Е=ƒ(s) значения коэффициента Е и вычисляем момент М, результаты расчета сводим в таблицу 2.7

---

Таблица 2.7 – К расчету механической характеристики электродвигателя

	Значение расчетной величина при скольжении s
	sн	2sн	4sн	sмах	0,4	0,6	0,7	0,85	0,9	1
Расчетные величины	0,06	0,12	0,24	0,294	0,4	0,6	0,7	0,85	0,9	1
Е по графику	0,293	0,2	0,9	0	1,1	0,35	4,7	0,65	2,9	7,47
1+Е	1,293	1,2	1,9	1	2,1	1,35	5,7	1,65	3,9	8,47
2Е	0,586	2,4	3,8	0	4,2	2,7	11,4	3,3	7,8	14,94
s/ sмах	0,2	0,408	0,81	1	1,36	2,04	2,38	2,89	3,06	3,40
sмах/ s	4,9	2,45	1,225	1	0,735	0,49	0,42	0,345	0,326	0,294
s/ sмах+ sмах/ s+2Е	5,69	5,25	5,84	2	6,29	5,23	14,20	6,53	11,18	18,63
2Ммах(1+Е)	154,4	143,3	226,9	119,44	250,83	161,25	680,85	197	465,84	1011,72
М	27,14	27,25	38,85	59,72	39,84	30,82	47,94	30,14	41,63	54,29
ω=ω0(1-s)	138,5	129,6	111,9	104,0	88,40	58,93	44,20	22,10	14,73	0
М'=0,81М	21,98	22,08	31,47	48,37	32,27	24,97	38,83	24,42	33,72	43,97

---

По полученным данным строим механические характеристики асинхронного электродвигателя при номинальном U_н и пониженном до 0,9 U_н напряжениях.

Построения электромеханической характеристики ω=ƒ(I) производим по четырем характерным точкам:

1. 
   ω_н при I_н ; 2) ω₀ при I₀ ; 3) ω_к при I_sк ; 4) ω = 0 при I_п .
   

Ток холостого хода (в относительных единицах) определяется по выражению:

, (2.50)

.

Ток при максимальном скольжении (в относительных единицах):

, (2.51)

.

Номинальный ток электродвигателя определим по следующей формуле:

, (2.52)

.

Производим перерасчет токов в именованные единицы по формулам:

,

,

,

Строим электромеханическую характеристику по точкам: 1) I₀ =2,66 А,

ω₀ = 147,34 рад/с; 2) I_н=8,08 А, ω_н = 138,5 рад/с; 3) I_к=25,2 А, ω_к = 104 рад/с; 4) I_п=56,6 А, ω_п = 0 рад/с.

График электромеханической характеристики строим совместно с механической характеристикой электродвигателя и приводим в графической части проекта, лист №2.

3. 1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

---

Выбор элементов кинематической принципиальной схемы

1. Выбор монтажного исполнения электродвигателя

Конструктивное исполнение электродвигателя по способу монтажа определяется местом установки электродвигателя в механизме или машине, наличие передачи, и её видом и регламентируется в публикации МЭК 34-7 и СТ СЭВ 264-76.

Так как в нашем случае используется мотор-редуктор и исходя из положения электродвигателя, выбираем электродвигатель исполнения ИМ1001- на лапах, с одним концом вала, расположенном горизонтально, лапы вниз [1].

4. Расчёт переходных процессов в электроприводе

   1. Обоснование способа пуска и торможения электропривода

В электроприводах с односкоростными асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором возможен прямой пуск и пуск с переключением обмоток со схемы “звезда” на схему “треугольник” в сети 400 В. Последний способ пригоден для электродвигателей с высотой оси вращения 132 мм и более при и , а также для электродвигателей с высотой оси вращения 160 мм и более при и . Эти электродвигатели имеют мощность 11 кВт и выше.

Поскольку мощность электродвигателя не превышает 11 кВт, то запуск электродвигателя производим прямым пуском.

Электрическое торможение применяют в случаях, когда требуется быстро и точно остановить электропривод. Иногда его применяют для повышения производительности труда, например, на деревообрабатывающих станках, когда остановка электропривода после отключения без торможения продолжительная.

Так как по технологическому процессу электродвигатель не нуждается быстрой остановки, то применяемый способ торможения – самоторможение.

5. Разработка принципиальной электрической схемы управления электроприводом

   1. Требования к управлению машины и пути их реализации

---

Для осуществления пуска рабочих органов рабочей машины в направлении движения продукта необходимо соответственно осуществлять пуск электродвигателей в том же направлении. Этого добиваются путём применения электрических и механических блокировок, либо с использованием реле времени.

Защита электродвигателей от токов короткого замыкания осуществляется при помощи автоматических выключателей или предохранителей, а от перегрузок при помощи тепловых реле. Защиту проектируемого электродвигателя в аварийных состояниях выбираем по критерию эффективности. Расчёт приведён ниже.

2. Описание разработаны схемы управления электроприводом

При включении QF1, подаётся напряжение на устройство защитного отключения QF2. При включении QF2, напряжение подаётся на автоматический выключатель QF3 и через устройство защиты СиЭЗ-8-25 к контактам магнитных пускателей. Автоматический выключатель QF1 защищает электродвигатель от токов коротких замыканий, QF3 защищает цепь управления от сверхтоков. Для защиты людей от поражения электрическим током и для предотвращения опасной утечки тока, которая может привести к пожару в результате повреждения изоляции электропроводки используется устройство защитного отключения QF2.

При включении автоматического выключателя QF3, загорается световой индикатор HL3, который сигнализирует о наличии питания в цепи управления, к контактам кнопок подаётся напряжение. При нажатии кнопки SB2 на катушку магнитного пускателя КМ1 подаётся питание, замыкаются контакты КМ1.1, КМ1.3 и размыкаются контакты КМ1.2. Контакты КМ1.1 шунтирует кнопку SB2, замкнутый контакт КМ1.2 сигнализирует о работе транспортёра, а разомкнутый контакт КМ1.2 осуществляет блокировку. Остановка электродвигателя происходит при размыкании контактов конечного выключателя SQ2 в конце линии или нажатием на кнопку SB1.

Для возвращения кормораздатчика в исходное состояние, необходимо нажать кнопку SB3. При нажатии кнопки осуществляется реверс, принцип работы схемы аналогичен.

В схеме предусмотрена световая сигнализация HL1-HL3. HL2 сигнализирует о движении вперёд, HL3 – назад, а HL1 – указывает о наличии питания в цепи управления.

При возникновении аварийной ситуации СиЭЗ-8-25 отключает электродвигатель, на передней панели устройства загорается индикация (Настройка) и защита СиЭЗ-8-25 входит в режим самоблокировки. После возникновения аварии необходимо устранить причину аварии и затем повторно включить электродвигатель. Для повторного запуска необходимо отключить электропитание устройства СиЭЗ-8-25. После отключения электропитания произойдёт разблокировка устрайства СиЭЗ-8-25. При последующей подаче питания устройство готово к работе.

---