і контроль різниці лінійних швидкостей.
3.4 Оцінка та порівняння вибраних варіантів
Для наочності наведемо оціночну діаграму:
В
Малюнок 3.1-Оціночна діаграма
4 Розрахунок силового електроприводу
4.1 Розрахунок параметрів і вибір двигуна
У розробляється механізмі необхідно передати постійну потужність на навантаження: постійне натяг при постійній лінійній швидкості.
Р корисна = F натяж. * V бараб.
Потужність, що витрачається на дію сил тертя в барабані, також буде постійною, тому що момент тертя в Наприкінці намотування збільшується в два рази, а швидкість барабана зменшується у два рази.
Необхідна потужність двигуна розраховується для початку або для кінця намотування:
Р Рухаючись. = М С.К.. * w КОН. /h = 1188 * 146,7/0,95 = 18,4 кВт
Але тому двигун працює не постійно, а з деякою ПВ, то проводиться перерахунок двигуна. Для початку розрахуємо ПВ двигуна. За завданням сказано, що після намотування двигун гальмується під дією сили тертя, а час між началами циклів намотування одно 55 сек. Оцінимо час гальмування приводу під дією сили тертя:
В
При М торм = М тертя кін. = 10,8 Н * м, час гальмування дорівнюватиме: = 110 с. Видно, що необхідно загальмувати барабан двигуном, щоб вкластися в час, відведений для зупинки: 55-12,5 = 42,5 с.
Приймемо, що гальмівний момент, що розвивається двигуном, дорівнює номінальному. Тоді час гальмування дорівнюватиме:
= 9,2 с
При цьому час роботи двигуна збільшується на 9,2 с і становить:
з
В
Розрахункова потужність двигуна:
Р ДВ розр. = Р Рухаючись * = 11,55 кВт.
Вибираємо АД з нормальним ковзанням і з наступними параметрами:
- номінальна частота обертання 146,6 рад/с;
- розрахункова потужність> 11,55 кВт.
Найбільш відповідний двигун 4А160S4У3 має наступні параметри:
- потужність-15 кВт.
- ковзання-2, 7% (Номінальна частота обертання-152, 8 рад/с)
- ККД-89%. p> - Момент інерції 0,01 кг * м 2 . h2> 4.2 Розрахунок і вибір силових перетворювачів
Вибираємо перетворювач Amron 3G3HV-B4150. Потужність перетворювача 15 кВт. Має вбудований датчик струму, регулятор швидкості. Для вхідних сигналів регулятора швидкості є входи по напрузі і по струму.
Перетворювач забезпечує теплозахист.
Для перетворювача НЕ потрібен трансформатор.
Помехоподавляющие фільтр на виході перетворювача також не ставимо.
5 Розрахунок статичних механічних і електромеханічних характеристик двигуна і приводу
Визначимо номінальний момент двигуна:
В
Статична механічна характеристика приводу при частотно-струмового управлінні, в області ковзань менше 1,5 S ном описується наступною залежністю:
,
Де пЃў-жорсткість механічної характеристики. Визначається за формулою:
В
Видно, що механічна характеристика має лінійний вигляд. Також для розрахунку необхідно знайти максимальне значення моменту з точки зору нагрівання. При цьому врахуємо те, що машина є перевантаженою:
М max = М ном ** 1,4 = 98,2 * 1,6 = 157 Н * м
В
Малюнок 5.1-Механічна характеристика приводу
Електромеханічна характеристика також буде лінійна, тому що при частотно-струмового управлінні момент прямопропорціонален току. Залежність між моментом і струмом можна знайти для номінальною точки.
А
В
В
Малюнок 5.2-Електромеханічна характеристика. br/>
6. Розрахунок перехідних процесів в електроприводі за цикл роботи
Для розрахунку регуляторів необхідно розрахувати коефіцієнти передачі датчиків зворотних зв'язків. Будемо вважати, що датчики лінійні і не входять до насичення. Максимальна вихідна напруга датчика приймемо рівним 10 В. Тоді коефіцієнт передачі розраховується як відношення максимального вихідного напруги до максимального значенням контрольованого параметра.
- До дс = 10/320 = 0,0313 В * с/рад;
- До дн = 10/2000 = 0,05 В/Н.
При синтезі спростимо модель приводу:
- Внаслідок того, що момент інерції в процесі намотування змінюється в 16 разів, то для регулятора швидкості момент інерції приймемо в 4 рази більше початкового. Це підвищить швидкодію при виборі провисання і виході в режим з номінальним натягом;
- Будемо вважати, що натяг виникає в стрічці прямо пропорційно подовженню;
- Також будемо вважати, що радіус барабана не змінюється. Приймемо рівним початкового значення. Це підвищить швидкодію контуру натягу. br/>
Розрахунок р...
