Цель работы
1.1 Изучить способ расчёта мощности двигателя
1.2 Научиться выбирать двигатель по электротехническому справочнику
1.3 Закрепить навыки расчета электромеханических и механических характеристик
Порядок выполнения работы
2.1 Согласно своему варианту в ПРИЛОЖЕНИИ А (соответственно номеру студента в учебном журнале) найти данные электрического асинхронного двигателя в электротехническом справочнике и занести их в таблицу 1. Значение S к для данного двигателя взять у преподавателя
Таблица 1
Типоразмер двигателя | Мощность, кВт | Скольжение, % | КПД, % | Момент инерции, кг·м2 | |
Частота вращения, об/мин | |||||
2.2 Для проектирования привода электромеханического модуля выдвижения «С» исполнительного механизма манипулятора даны следующие исходные данные (см. в ПРИЛОЖЕНИИ А):
Грузоподъемность манипулятора: m = _____ (кг);
Максимальное ускорение: ε = _____ (м/с²);
КПД Механизма поворота: h = _____;
Масса механизма выдвижения: mп = _____ (кг);
Радиус действия манипулятора: R = _____ (м);
Максимальная скорость выдвижения: V= _____ (м/с);
Усилие сопротивления: Fст= _____ (Н).
Для манипуляторов с горизонтальным перемещением, работающих в горизонтальной системе координат, выражение для расчетной мощности запишется:
Параметры схемы замещения АД, приведенной на рис.1 в относительных единицах, составляют:
Номинальная скорость вращения АД:
Синхронная скорость вращения АД:
Номинальный момент АД:
Начальный пусковой момент:
Минимальный момент:
Критический момент:
2.3 Расчет естественных электромеханических и механических характеристик
|
Электромеханическая характеристика АД рассчитываемая в соответствии со схемой замещения, приведенной на рисунке 1(а) по соотношению:
Для S =-1 |
где S - текущее значение скольжения.
Рисунок 1. Схема замещения фазы асинхронного двигателя.
Величина сопротивлений , , , рассчитывается в соответствии с соотношениями: , ,
где базовое сопротивление:
Номинальный ток фазы статора АД:
Расчетные значения активных и индуктивных сопротивлений схемы замещения приведены в таблице 2.
Сопротивления X1 и R1 рассчитываются по формулам:
При переходе к традиционной схеме замещения на рисунке 1(б), принимаем для нее в соответствии с обозначениями рисунка 1.
X1=X1’; R1=R1’; X2’=X2”; R2’=R2’’; Xm=Xm*X ; Rm=R1.
Таблица 2
Параметры схемы замещения АД | |||||||||||
Схема замещения рис.1(а) | |||||||||||
Наименование | Xm | X1 | X1’ | X2’’ | R1 | R1’ | R2’’ | ||||
Параметр | 337,26 | 6,48 | 6,75 | 9,99 | 14,95 | 15,57 | 8,302 | ||||
Схема замещения рис.1(б) | |||||||||||
Наименование | Xm | X1 | R1 | X2’ | R2’ | Rm | |||||
Параметр | 343,74 | 6,75 | 15,57 | 9,99 | 8,302 | 14,95 | |||||
Все дальнейшие обозначения соответствуют схеме замещения рисунке 1(б).
Максимальное значение тока в генераторном режиме работы имеет место при скольжении
Ток намагничивания АД рассчитывается по формуле
Ток рассчитывается из предположения, что треугольник токов АД является прямоугольным, тогда:
Расчетная механическая характеристика АД получается с помощью формулы Клосса:
Переход от скольжения к частоте вращения осуществляется с помощью соотношения:
|
Примерные механическая и электромеханические характеристики АД приведены на рисунке 2, а расчёты сводятся в таблицу 3.
Рисунок 2 – Механическая и электромеханические характеристики.
Таблица 3
S | w | M | I2’ | I1 |
c-1 | Н×м | А | А | |
-1 | ||||
-0,8 | ||||
-0,6 | ||||
-0,4 | ||||
-0,2 | ||||
0,2 | ||||
0,4 | ||||
0,6 | ||||
0,8 | ||||
Механическая и электромеханические характеристики |
3 Контрольные вопросы:
3.1 Как расшифровать типоразмер двигателя?
3.2 Чем характеризуется АД?
3.3 Каковы основные требования к выбору АД при проектировании ЭП?
3.4 Что представляет собой механическая и электромеханическая характеристика?
4 Вывод:
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Вариант | m, кг | , м/с2 | mП | R, м | V, м/с | F, Н | Тип АД | |
1. | 0,5 | 0,87 | 0,9 | 1,5 | АИР71А4 | |||
2. | 0,5 | 0,75 | 0,8 | 1,5 | АИР71В4 | |||
3. | 0,5 | 0.65 | 1,5 | АИР80А4 | ||||
4. | 0,95 | 1.1 | 1,7 | АИР80В6 | ||||
5. | 0,88 | 1,35 | 1,7 | АИР71В2 | ||||
6. | 0.6 | 0,85 | 1,7 | АИР80А2 | ||||
7. | 1,5 | 0,84 | 1,8 | 1,9 | АИР90L6 | |||
8. | 1,5 | 0,75 | 1,4 | 1,9 | RA90L4 | |||
9. | 1,5 | 0,9 | 1,3 | 1,9 | A80A2 | |||
10. | 0,8 | 0.81 | 1,2 | 2,1 | RA112M8 | |||
11. | 0,8 | 0,69 | 0,9 | 2,1 | A90L4 | |||
12. | 0,8 | 0,93 | 2,1 | RA90S6 | ||||
13. | 1,2 | 0.95 | 1,25 | 2,3 | RA100LA4 | |||
14. | 1,2 | 0,77 | 0,8 | 2,3 | RA80B2 | |||
15. | 1,2 | 0,87 | 2,3 | АИР90L2 | ||||
16. | 0,67 | 1,8 | 2,5 | АИР100S2 | ||||
17. | 0,91 | 1,3 | 2,5 | АИР100L4 | ||||
18. | 0,83 | 0,95 | 2,5 | АИР112MB6 | ||||
19. | 0,75 | 0,77 | RA90L2 | |||||
20. | 0,75 | 0,69 | 2,1 | RA100LB4 | ||||
21. | 0,75 | 0,64 | 2,3 | RA90S4 |
|