Рычажный механизм

Для асинхронного трехфазного электродвигателя вид характеристики показан на рисунке 13.

При выполнении расчетов удобно характеристику двигателя привести к безразмерному виду, разделив и на , а частоту вращения валов – на . 

Рис. 13. Характеристика асинхронного электродвигателя.

 

Примем  - среднее значение уравновешивающего момента в течение одного оборота вала механизма;  - мощность, которую будем считать номинальной;

Запишем расчетное уравнение  привода в безразмерном виде

                 ,

где - относительный движущий момент двигателя.

 

Максимально допустимая относительная скорость вращения - для асинхронных ЭД ( - скольжение для длительного режима работы ЭД). Это режим вращения ЭД без нагрузки.

Отсюда следует вывод, что относительная неравномерность вращения электропривода не должна превышать 8%, чтобы ЭД не переходил в генераторный режим

      . 

Таким образом, используя  диаграмму уравновешивающего момента  механизма в качестве нагрузки для привода, характеристику привода , осуществим интегрирование дифференциального уравнения привода.

В результате интегрирования будем иметь зависимость во времени  угловой скорости вращения вала привода (рисунок 14).

Рис. 14. График изменения скорости вращения привода.

 

Оценив колебания угловой скорости вращения вала привода, можно вычислить степень неравномерности

                      .

Данную методику численно реализует программа ТММ50. Входной информацией для нее являются:

• диаграмма уравновешивающего момента;
• номинальная частота вращения вала механизма ;
• номинальная мощность привода ;
• приведенный момент инерции привода .

Расчет выполняется  по методу проб значений и . Результаты расчета работы привода и механизма заносятся в файл PRIVOD и осуществляется их анализ.

В выбранный момент времени  на участке установившегося режима работы отмечаются и . Вычисляются степень неравномерности и средняя в течение одного оборота вала привода относительная скорость вращения вала

                            .

Средняя относительная частота  вращения вала механизма должна быть равна единице. Когда превышает 1.0, то это означает, что привод имеет завышенную мощность и  расчет следует повторить с меньшим значением номинальной мощности. Наоборот, когда меньше 1.0, это означает, что привод имеет заниженную мощность и расчет следует производить с более высоким значением номинальной мощности.

          Завышение нежелательно по причине возможного выхода ЭД в генераторный режим, а гидромотора - в насосный режим работы.

Занижение нежелательно по причине перегрузки двигателя и опасности аварийного отключения ЭД.

В случае неудовлетворительной степени  неравномерности изменяется величина приведенного момента инерции привода до тех пор, пока не будет получена ее требуемая величина.

Если будет установлено, что  степень неравномерности превышает  требуемую, то следует увеличить . Наоборот, нужно уменьшить , когда меньше требуемой. В результате пробных расчетов получено:

 

Приведенный  момент инерции механизма с учетом маховика равен 12 кг м².

 

Потребная мощность привода  равна  5.5 кВт.

 

Степень неравномерности  вращения 0,073 (7,3%)                          .