Файл: Курсовая работа по дисциплине Электрический привод тема выполнил студент группы аэп201б шифр 13. 03. 02.docx
Добавлен: 07.12.2023
Просмотров: 1012
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 ≤ t≤ t0, 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 t0 ≤ t≤ t1 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
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.
Рисунок 11 - Статические характеристики и динамическая характеристикаРисунок 12 - График переходных процессов при увеличении скорости привода
– 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,
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
-
Остановка привода свободным выбегом:
-
Проверка выбранного двигателя на нагрев.
– 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,