Методические указания по курсовому проектированию «проектирование электроприводов центрифуг» (стр. 3 из 4)

Формулы для расчета статического момента приведены в [1,13]. При вычислении момента М_Т сил трения в подшипниках принять: значение коэффициента трения в подшипниках привода ротора f=0.04 (подшипники качения); на участках рабочего цикла от начала загрузки ротора до начала его выгрузки масса загруженного ротора постоянна и равна массе максимально загруженного ротора; в процессе выгрузки осадка масса ротора уменьшается мгновенно до значения массы пустого ротора в момент окончания выгрузки. На участке рабочего цикла, соответствующем процессу выгрузки осадка, абсолютное значение М_с.мех возрастает на величину момента М_рез, обуславливаемого усилием резания, воздействующим на лезвие ножа. В расчетах принять М_рез= 0.6М_в Следует также помнить, что моменты М_Т и М_в имеют реактивный характер.

4.4.3. Вычисление расчетной мощности электродвигателя Расчетная мощность электродвигателя вычисляется по формуле

где

- коэффициент запаса, учитывающий влияние динамических процессов на температурный режим двигателя и дополнительные потери энергии в нем;

- среднее значение статической мощности механизма за время Т_р работы в пределах рабочего цикла;

- фактическая (по тахограмме) относительная продолжитель ность включения;

- стандартная продолжительность включения (для которой будет выбираться мощность двигателя по каталогу, ближайшая по значению к

).

С учетом значительной доли переходных процессов в общей продолжительности рабочего цикла рекомендуется принять

. Напомним, что если тепловой режим двигателя лроддлжи-тепьный, то Средняя статическая мощность за время работы вычисляется по формуле

(1)

где i - условный номер участка работы электропривода (без учета пауз);

, - продолжительность i-ro участка работы;

- частота вращения ротора центрифуги, рад/с.

Подынтегральная функция

представляет собой мгновенное значение Р_с.мех статической мощности механизма. В нашем случае все составляющие статического момента имеют реактивный характер, поэтому последняя формула упрощается:

(2)

Вычисление интеграла (2) целесообразно представить в виде таблицы по форме табл. 3, в третьей и четвертой строках которой приводятся аналитические выражения подынтегральной функции и интеграла. На основании табл. 3 вычисляется значение Р_{с.мех.ср} по формуле (2) и Р_распо формуле (1).

Заметим, что расчетную мощность можно вычислить более обосновано, если в качестве Р_смехср принять среднее квадратическое значение статической мощности за время работы Т_р, т.е.

(3)

В этом случае можно принять К_з=1.5.

4.4.4. Выбор электродвигателя

Двигатель выбирается по каталогу [15] на основе игаш данных: максимальная скорость ротора центрифуги возможность установки редуктора, напряжение цеховой сети размещение двигателя на центрифуге, условия окружающей среды и др Номинальная мощность выбранного двигателя должна быть не ниже Ррвс. Выбрав двигатель, надо выписать его краткую техническую характеристику (паспортные данные): тип, номинальные значения мощности, напряжения, тока, скорости, КПД и другие параметры, необходимые для дальнейших расчетов (в частности, момент инерции ротора).

Если нет возможности подобрать двигатель с подходящим значением номинальной частоты вращения (не меньшим значения максимальной скорости вращения ротора центрифуги), то необходимо рассмотреть возможности применения двигателя постоянного тока с двухзонным регулированием скорости либо включить в состав привода редуктор. В последнем случае (редукторный привод) необходимо выбрать редуктор [16,17] и выписать его технические данные, в том числе значения моментов инерции вращающихся масс (или данные для вычисления последних).

4.4.5. Составление расчетной схемы механической части электропривода. Расчет момента инерции электропривода

Методика составления расчетной схемы механической части электропривода изложена в [4,13,14]. Исходной является кинематическая схема, которую следует представить на рисунке. На этом же (или другом, если это удобнее) рисунке надо привести расчетную схему механической части электропривода в виде двухмассовой системы с упругой связью (упругим звеном является эластичная муфта, массой муфты пренебречь). В подрису-ночной надписи (или тексте) должны быть приведены все параметры расчетной схемы механической части (момент, инерции вращающихся масс, коэффициент жесткости упругой связи и

др.).

На основании расчетной схемы механической части вычисляется суммарный мЬмент инерции привода

, приведенный к скорости вращения вала двигателя [1,4,13,14]. При этом должны быть получены два значения для участков рабочего цикла, когда ротор не загружен и полностью загружен суспензией.

4.4.6. Расчет и построение нагрузочных диаграмм электродвигателя

Используя в качестве исходных данных заданную тахограмму

, значения КПД и передаточного числа редуктора (для безредукторного привода и , нагрузочную диаграмму механизма и значения для всех участков рабочего цикла центрифуги, следует рассчитать и построить тахограмму и упрощенную нагрузочную диаграмму M(t) двигателя [1]. Значением М_о момента холостого хода двигателя можно пренебречь. Графики и M(t) могут быть приведены на том же рисунке, где представлены тахограмма и нагрузочная диаграмма механизма.

Если выбрана какая-либо система электропривода постоянного тока и предусматривается работа электродвигателя с изменяющимся магнитным потоком, то на основании диаграммы M(t) должна быть рассчитана и построена (на том же рисунке) нагрузочная диаграмма тока якоря двигателя l(t).

4.4.7. Проверка выбранного электродвигателя по перегрузке, условиям пуска и нагреву

Производится проверка выбранного двигателя на перегрузку, реализуемость процесса пуска при ограниченной перефузочнои способности двигателя и на допустимость его реального теплового режима. Методика этих проверок изложена в [1].

На основании произведенных проверок делается заключение о пригодности выбранного электродвигателя либо выбирается другой электродвигатель и повторяется цикл расчетов и анализа нагрузочных диафамм и результатов указанных проверок.

4.5 Этап 5. Выбор электрооборудования силовой части электропривода. Выполнение электротеханических чертежей

4.5.1. Выбор комплектного электропривода

Пользуясь каталогом изделий электротехнической промышленности стран СНГ, изучив его структуру по разделам, необходимо, прежде всего, попытаться подобрать комплектный электропривод, удовлетворяющий сформулированным ранее (см. п. 4.1.) требованиям , в котором используется выбранный ранее (см. п. 4.4.) электродвигатель. Выбрав комплектный электропривод, необходимо составить его краткое техническое описание (по сведениям из каталога), выполнить чертежи электрических схем (принципиальной и соединений), составить краткое описание этих схем. Спецификацию оборудования составлять в этом случае не требуется, поскольку применяется всего лишь одно изделие - комплектный электропривод.