Файл: Курсовая работа по дисциплине Электрический привод тема выполнил студент группы аэп201б шифр 13. 03. 02.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Курсовая работа

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.12.2023

Просмотров: 1016

Скачиваний: 15

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Рисунок 8 - Координаты точки пересечения характеристикСкорость и момент на данном этапе описываются выражениями:Длительность II этапа:12.2.3 Третий этап реверса соответствует разгону двигателя из неподвижного состояния, как и при первоначальном пуске, но только в противоположном направлении.Разгон системы из неподвижного состояния.На III этапе, 0 ≤ tt0, ротор двигателя остается неподвижным, поскольку электромагнитный момент двигателя меньше момента статического сопротивления. Начальная механическая характеристика двигателя проходит через начало координат и через точку с координатами  = 0, М = – Мс0 (ей соответствует скорость идеального холостого хода, равная 0 = – 0.кон.I).Для данного этапа справедливы начальные условия:Момент двигателя на этом этапе изменяется по законуНачальный статический момент сопротивленияЗаканчивается 3-й этап при увеличении электромагнитного момента двигателя М до значения МС0, при этом скорость идеального холостого хода двигателя 0 достигает значения:Длительность третьего этапа:Задаваясь значением времени от 0 до 0,00649 с, проводим расчёт момента. Результаты отражены в графической части.12.2.4 На IV этапе t0tt1 происходит разгон двигателя при линейном изменении 0 во времени. Начальные условия этого этапа:Величина 0 имеет то же значение, что и на третьем этапе.Скорость и момент на данном этапе описываются уравнениями:
Начальная координаты точек механической характеристики двигателя на IV этапе совпадает с конечными координатами характеристики III этапа, конечная характеристика IV этапа проходит через точку I заданного установившегося режима работы.Заканчивается этап в момент времени t1, когда скорость идеального холостого хода 0 достигает значения 0.КОН II и двигатель выходит в точку а на характеристике, обеспечивающей заданную скорость рабочей машины.Длительность IV этапа:12.2.5 На V этапе t > t1 происходит окончательный разгон двигателя до установившегося режима при постоянном значении скорости идеального холостого хода 0. Для этого этапа начальные условия:нач.V = кон. .IV = – 25,623 с-1, М нач.V = М кон. .IV = –1698,6 Н·м, ε0 = 0;Уравнение скорости на V – м этапе можно представить в виде:Уравнение момента, полученное после ряда преобразований, используем в расчётах:Длительность этапа:Результаты вычислений сводим в таблицу 4. Характеристики реверса двигателя от скорости ωС1 до скорости ωС2 показаны на рис. 9.Таблица №5 Расчётные значения для построения механической характеристики и временной диаграммы на этапе реверсе электропривода

Σ t ПП

t цикла

t этапа

ω0

ω(t)

М(t)

1 этап реверса

0,3641

0

0

103,4139

99

314,8

0,371545

0,007445

0,007445

98,24321

98,34437

-7,579

0,37899

0,01489

0,01489

93,07251

96,70867

-259,954

0,386435

0,022335

0,022335

87,90182

94,45051

-467,869

0,39388

0,02978

0,02978

82,73112

91,79703

-647,547

0,401325

0,037225

0,037225

77,56043

88,89247

-809,291

0,40877

0,04467

0,04467

72,38973

85,82846

-959,646

0,416215

0,052115

0,052115

67,21904

82,66317

-1102,77

0,42366

0,05956

0,05956

62,04834

79,43356

-1241,3

0,431105

0,067005

0,067005

56,87765

76,16311

-1376,9

0,43855

0,07445

0,07445

51,70695

72,86671

-1510,66

0,445995

0,081895

0,081895

46,53626

69,55383

-1643,24

0,45344

0,08934

0,08934

41,36556

66,23049

-1775,07

0,460885

0,096785

0,096785

36,19487

62,90051

-1906,43

0,46833

0,10423

0,10423

31,02417

59,5663

-2037,49

0,475775

0,111675

0,111675

25,85348

56,22941

-2168,35

0,48322

0,11912

0,11912

20,68278

52,89082

-2299,09

0,490665

0,126565

0,126565

15,51209

49,55115

-2429,76

0,49811

0,13401

0,13401

10,34139

46,21079

-2560,38

0,505555

0,141455

0,141455

5,170695

42,86999

-2690,96

0,513

0,1489

0,1489

0

39,52892

-2821,53

2 этап реверса

0,513

0,1489

0

0

39,52892

-2821,53

0,5169

0,1528

0,0039

0

30,30572

-2163,19

0,5208

0,1567

0,0078

0

23,03456

-1644,18

0,5247

0,1606

0,0117

0

17,30229

-1235,02

0,5286

0,1645

0,0156

0

12,78322

-912,453

0,5325

0,1684

0,0195

0

9,220575

-658,156

0,5364

0,1723

0,0234

0

6,411944

-457,679

0,5403

0,1762

0,0273

0

4,197741

-299,632

0,5442

0,1801

0,0312

0

2,452161

-175,035

0,5481

0,184

0,0351

0

1,076021

-76,8073

0,552

0,1879

0,039

0

-0,00887

0,63078

3 этап реверса

0,552

0,1879

0

0

0

0

0,55318

0,18908

0,00118

-0,4089

0

-29,2002

0,55436

0,19026

0,00236

-0,8178

0

-58,4005

0,55554

0,19144

0,00354

-1,2267

0

-87,6007

0,55672

0,19262

0,00472

-1,6356

0

-116,801

0,5579

0,1938

0,0059

-2,0445

0

-146,001

0,55908

0,19498

0,00708

-2,4534

0

-175,201

0,56026

0,19616

0,00826

-2,8623

0

-204,402

0,56144

0,19734

0,00944

-3,2712

0

-233,602

0,56262

0,19852

0,01062

-3,6801

0

-262,802

0,5638

0,1997

0,0118

-4,089

0

-292,002



4 этап реверса

0,5638

0,1997

0

-4,089

0

-292,002

0,57688

0,21278

0,01308

-8,6208

-0,91087

-550,619

0,58996

0,22586

0,02616

-13,1526

-2,93111

-729,996

0,60304

0,23894

0,03924

-17,6844

-5,45104

-873,683

0,61612

0,25202

0,05232

-22,2162

-8,19605

-1001,29

0,6292

0,2651

0,0654

-26,748

-11,0424

-1121,66

0,64228

0,27818

0,07848

-31,2798

-13,9345

-1238,77

0,65536

0,29126

0,09156

-35,8116

-16,8471

-1354,41

0,66844

0,30434

0,10464

-40,3434

-19,769

-1469,38

0,68152

0,31742

0,11772

-44,8752

-22,695

-1584,06

0,6946

0,3305

0,1308

-49,407

-25,623

-1698,6

5 этап реверса

0,6946

0,3305

0

-49,407

-25,623

-1698,6

0,70116

0,33706

0,00656

-49,407

-32,0112

-1242,39

0,70772

0,34362

0,01312

-49,407

-36,2934

-936,581

0,71428

0,35018

0,01968

-49,407

-39,1638

-731,593

0,72084

0,35674

0,02624

-49,407

-41,0879

-594,184

0,7274

0,3633

0,0328

-49,407

-42,3776

-502,077

0,73396

0,36986

0,03936

-49,407

-43,2422

-440,336

0,74052

0,37642

0,04592

-49,407

-43,8217

-398,949

0,74708

0,38298

0,05248

-49,407

-44,2102

-371,207

0,75364

0,38954

0,05904

-49,407

-44,4705

-352,611

0,7602

0,3961

0,0656

-49,407

-44,6451

-340,145

Рисунок 9 - Механические характеристики при реверсе Рисунок 10 - График переходных процессов при реверсе12.3 Увеличение скорости системы.Увеличение скорости системы от ωС 2 до скорости ω С3.Переходный процесс разбиваем на два этапа. Первый этап – этап разгона при линейном изменении ω0 .12.2.1. Начальные условия I этапа: 0 нач.=-49,407 с-1; 0.кон.= -13,407 с-1.Уравнения для скорости и момента в функции времени на данном этапе:Зависимости (t) и М(t) описываются выражениями:I-й этап заканчивается в момент времени, когда двигатель выходит на механическую характеристику заданного режима в точке «б» [9, рис.6], при этом скорость идеального холостого хода двигателя 0 достигает заданного значения.Длительность этапа:12.2.2. На II этапе при скорости происходит окончательный разгон двигателя до заданной скорости при постоянном значении скорости идеального холостого хода 0.кон. Для этого этапа начальные условия (из расчётных значений):нач.II =кон. .I = 194,1314 с-1, М нач.II = М кон. .I = 4436 Н·м, ε0 = 0,Уравнение скорости на этапе имеет вид:Уравнение момента после ряда преобразований имеет вид:Длительность этапа:Результаты вычислений сводим в таблицу 4.

Σ t ПП

t цикла

t этапа

ω0(t)







ω(t)

М(t)

0,7602

0

0

-49,407

-45

-314,8

0,77059

0,01039

0,01039

-45,807

-44,3967

-100,781

0,78098

0,02078

0,02078

-42,207

-42,9845

55,46012

0,79137

0,03117

0,03117

-38,607

-41,143

181,0371

0,80176

0,04156

0,04156

-35,007

-39,0736

290,3404

0,81215

0,05195

0,05195

-31,407

-36,8834

391,0071

0,82254

0,06234

0,06234

-27,807

-34,6289

487,0902

0,83293

0,07273

0,07273

-24,207

-32,3404

580,7408

0,84332

0,08312

0,08312

-20,607

-30,0339

673,1005

0,85371

0,09351

0,09351

-17,007

-27,7177

764,775

0,8641

0,1039

0,1039

-13,407

-25,3965

856,0859

0,8641

0,1039

0

-13,407

-25,3965

856,0859

0,87066

0,11046

0,00656

-13,407

-19,9909

677,6348

0,87722

0,11702

0,01312

-13,407

-16,3674

558,0154

0,88378

0,12358

0,01968

-13,407

-13,9385

477,8322

0,89034

0,13014

0,02624

-13,407

-12,3104

424,0837

0,8969

0,1367

0,0328

-13,407

-11,219

388,0551

0,90346

0,14326

0,03936

-13,407

-10,4875

363,9043

0,91002

0,14982

0,04592

-13,407

-9,99707

347,7156

0,91658

0,15638

0,05248

-13,407

-9,66836

336,864

0,92314

0,16294

0,05904

-13,407

-9,44801

329,5899

0,9297

0,1695

0,0656

-13,407

-9,30031

324,714

Рисунок 11 - Статические характеристики и динамическая характеристикаРисунок 12 - График переходных процессов при увеличении скорости привода

    1. Остановка привода свободным выбегом:
Время выбега:Определяем суммарную длительность переходных процессов.Определяем время цикла:где - суммарное время работы привода в установившемся режиме.Рисунок 13 - График переходных процессов за один цикл работы электроприводаРассчитываем время переходных процессов t% от tЦВажно сделать вывод, что быстродействие спроектированной системы выше заданного быстродействия .Определим фактическую ПВ% .При расчётах переходных процессов максимальные значения моментов двигателя не превышали максимально допустимых по условиям коммутации.Вывод: По быстродействию и использованию двигателя по моменту система работоспособна.

  1. Проверка выбранного двигателя на нагрев.
13.1. Выполняем линеаризацию кривой М(t) построенной в отдельной системе координат за цикл работы с учетом установившихся режимов (рис. 11.) стандартными фигурами – треугольник, трапеция, прямоугольник (разбита на 16 фигур). Рисунок 14 - Зависимость М(t) во время переходных процессов13.2 Для каждой стандартной фигуры определяем эквивалентный момент по уравнениям:где
максимальные значения моментов в треугольниках и трапециях.13.3 Определяем эквивалентный момент за цикл работы:гдегде 0 – коэффициент, учитывающий ухудшение условий охлаждения двигателя во время паузы. Для двигателей закрытого исполнения с естественным охлаждением или самовентиляцией принимают β0 ≈ 0,5.Следовательно,